Biserica mare a Mânăstirii Sinaia a fost construită într-o primă formă, mai modestă decât cea de astazi, în perioada anilor 1842-1846, în timpul stareţilor Ioasaf şi Paisie,din fondurile mânăstirii.
Pe vremea stareţului Nifon Popescu (1888-1909), pe latura sudică a incintei , a fost adaugată clopotniţa(1892), unde avea să fie instalat clopotul de 1.700 kg., adus de la Turnul Colţea, din Bucureşti. În 1895, cu ocazia împlinirii a 200 de ani de la intemeierea manastirii, s-a deschis pentru public muzeul, prima expozitie de obiecte de cult din tara noastra. Sub administraţia Eforiei Spitalelor Civile, care patrona averile mânăstirii, între anii 1897-1903 au avut loc mari lucrări de refacere, care au dat bisericii infăţişarea actuală. Arhitectul George Mandrea, cel care a condus aceste lucrări, a îmbinat stilul brâncovenesc cu cel moldovenesc.
Pictura, in stil neo-bizantin, a fost realizată de danezul Aage Exner. În pronaos, este pictat conducătorul Bisericii Ortodoxe Române din acea vreme, mitropolitul primat Iosif Gheorghian, apoi regele Carol I (1866-1914), lângă o coloană din piatră care simbolizează regatul incă neîntregit al României; in partea cealaltă a uşii, regina Elisabeta (cunoscută şi sub pseudonimul literar de Carmen Silva) este pictată lângă singurul ei copil, prinţesa Maria, moartă in fragedă copilarie. Ultimul personaj este Mihail Cantacuzino, ctitorul bisericii vechi a Mânăstirii Sinaia.
Mobilierul bisericii a fost sculptat in lemn de paltin şi stejar de Constantin Babic, ajutat de elevii săi de la Şcoala de Arte şi Meserii din Bucureşti. Iconostasul, mobilierul naosului, inclusiv tronurile regale, sunt aurite.
Pe peretele din dreapta putem admira epitaful brodat in mătase şi fir de aur intre 1897-1900 de Anna Roth, doamna de curte a reginei Elisabeta. Cele două icoane ruseşti, “Sf. Serghie” şi “Sf. Nicolae”, sunt darul făcut de Ţarul Nicolae II stareţului M-rii Sinaia, Nifon Arhimandritul, în 1903, cu ocazia botezului prinţului Nicolae, fiul lui Ferdinand (1914-1927), regele unificator.
