Первоначально колокольня монастыря находилась около соборного храма, но вследствие своей ветхости была разобрана в 1787 году. Однако еще в 1759 году была заложена на восточной стороне ограды существующая теперь колокольня. Постройка была начата по проекту известного в то время архитектора Ивана Жеребцова. По его замыслу колокольня должна была стать первой в Москве после Ивановской. Но после возведения первых двух ярусов денежные средства закончились. И лишь через 20 лет были достроены третий и четвертый ярус. Строительство завершилось в 1785 году.
Колокольня имеет четыре яруса, не считая самого верхнего, где помещаются часы. В нижнем ярусе - главные ворота монастыря, во втором - храм преподобного Сергия. Колокольня Новоспасского монастыря является одной из наиболее высоких в Москве, и для монастыря является одним из лучших украшений.
Во втором ярусе величественной монастырской колокольни находится храм во имя св. Преподобного Сергия Радонежского чудотворца. Этот храм устроен в 1787 вскоре по окончании всей постройки колокольни на средства купеческой вдовы Натальи Бабкиной и освящен архимандритом Павлом в октябре того же года. Во время нашествия француза в церкви выгорело всё, что было деревянного, а каменные своды обрушились вследствие падения на них большого колокола.