Закладка убежища состоялась во Всехсвятской роще 5 июля 1907 года, в день тезоименитства Сергея Александровича, а спустя пятнадцать месяцев в рассчитанном на сто человек корпусе поселились первые подопечные. Убежище располагало сапожной, перчаточной и портновской мастерскими; солдаты-инвалиды обучались грамоте, арифметике, разучивали молитвы, занимались пением, слушали чтение книг. Для них была устроена домовая церковь во имя Преподобного Сергия и Праведной Елизаветы.

При создании Палестинской части мемориала не осталась забытой и заслуга Великого князя в деле организации раскопок 1883 года, увенчавшихся столь важными результатами. Близ найденного в ходе их проведения порога Судных врат в память о погибшем был сооружён мраморный киот (проект академика М. Т. Преображенского) с образом преподобного Сергия Радонежского. Доставленную к нему «неугасимую» лампаду зажгла в Москве Елизавета Фёдоровна.

Среди больших и малых, печальных и светлых памятников, дающих духовные силы и призывающих к милосердию, заметно выделялся один, установленный на месте гибели Великого князя. По православной традиции «на крови» мучеников всегда возводились храмы или часовни. На сей раз (с учётом окружающей застройки) было решено поставить большой поклонный крест. Идея принадлежала 5-му Киевскому гренадерскому полку, шефом которого был Сергей Александрович, а теперь становилась Елизавета Фёдоровна. Она поддержала как саму идею, так и предполагавшееся авторство проекта Виктора Михайловича Васнецова, художника, всегда любимого и ценимого Великокняжеской четой. С Васнецовым они лично познакомились в начале 1890-х годов, после чего живописец неоднократно бывал в гостях у генерал-губернатора, присутствовал на богослужениях в его домовой церкви, подносил Августейшим супругам свои работы. Во время Русско-японской войны Виктор Михайлович пожертвовал несколько своих произведений для благотворительной деятельности Великой княгини, а после гибели Сергея Александровича создал эскиз покрова на его гробницу.

Теперь проектируемый им памятник должен был отразить глубокую скорбь и христианское прощение, обличить ужас насилия и призвать к покаянию, став предостережением в новое Смутное время. Композиция включала в себя Распятие и образ скорбящей Богородицы на лицевой стороне, а на оборотной — представляла фигуру преподобного Сергия Радонежского под иконой Нерукотворного Спаса. Особое великолепие придавали кресту огромные изображения херувимов, попарно расположенные над перекладиной: два скорбных лика на фасадной части и два подчёркнуто строгих — на противоположной. После одобрения проекта Елизаветой Фёдоровной его утвердил император, а сам художник помогал в изготовлении и установке креста, приняв затем участие в его торжественном открытии 2 апреля 1908 года. Бронзовый, расписанный эмалями и украшенный позолотой памятник сразу стал одной из достопримечательностей Москвы, являясь образцом русского церковного модерна и замечательным произведением литейного искусства. Через месяц после его освящения Великая княгиня направила автору благодарственное письмо: «Виктор Михайлович, посылаю Вам на память портрет масляными красками незабвенной памяти мужа моего, Великого князя Сергея Александровича. Не нахожу слов достаточно выразить Вам, как глубоко и сердечно благодарна Вам за Ваши труды по составлению проекта рисунка Памятника-креста на месте мученической кончины Великого князя и за работы по наблюдению за постановкой его в Кремле. Вам должно быть утешением, что Вы поработали для того, кто так искренно Вас всегда уважал, ценил и восхищался Вашим талантом».

Но, конечно, главное место в мемориале принадлежало храму-усыпальнице Великого князя. Церковь во имя преподобного Сергия Радонежского соорудили в Чудовом монастыре, в нижней палате под храмом Святителя Алексия. В толще стены сделали нишу — так, чтобы надгробие Сергея Александровича оказалось расположенным как раз под стоящей в верхнем этаже ракой московского святителя. К работам привлекли видных мастеров: архитекторов В. П. Загорского и Р. И. Клейна, художников К. П. Степанова и П. В. Жуковского. Последний создал прекрасный иконостас, состоявший из колон и арок белого мрамора, разработал эскизы для мозаик и настенных росписей. В итоге усыпальница явилась настоящим произведением искусства. «Она устроена, — писал Великий князь Константин Константинович, — под высоким синим с золотыми и разноцветными звёздами сводом, склон которого начинается немного выше старого, с красноватой каймой мраморного пола... По стенам тянется кайма синего цвета по золоту с белыми и малиновыми обрамленьями. В северной стене — полукруглая выемка под пологим золотым мозаичным полусводом; под ним приготовлена могила Сергею, а рядом Элла устроила место для себя. Эта церковь бесподобно хороша, в ней таинственно укромно».

В ризнице разместились шедевры иконописи XVI — XVII веков из собрания Великого князя, однако наибольшая часть реликвий носила мемориальный характер — иконы, сопровождавшие Сергея Александровича с самого детства, иконы-благословения, Евангелие, принадлежавшее императрице Марии Александровне и содержащее её автограф. Возле стены стоял широкий четырёхконечный дубовый крест, увешанный образами. Перед ним теплилась лампада, оправленная в золотой браслет с крупным сапфиром — тот самый, который Великий князь подарил невесте в день помолвки. Отныне он превращался в символ верности, вечной благодарности и безутешного горя вдовы. В крест были вставлены санитарные носилки, на которых останки Великого князя перенесли в храм с места гибели, и шинель неизвестного гренадера, которая покрывала их в тот страшный день.

4 июля 1906 года, около полуночи, накануне дня именин Сергея Александровича, его останки предали земле. Возле Чудова монастыря медленно двигалась, сопровождая тяжёлый гроб, скорбная процессия, возглавляемая духовенством. Торжественно маршировал взвод киевских гренадер, рота того же полка развёрнутым строем стояла на площади, воздавая последние почести своему шефу. Была тёплая безветренная ночь. Тихое пение, печальный звон Ивана Великого, свечи, образующие в полумраке тревожные тени, — всё создавало ощущение чего-то таинственного, сакрального, полного глубокого смысла. Пройдёт время, и в такую же ночь на 5 (18) июля 1918 года в далёком Алапаевске Великую княгиню Елизавету Фёдоровну повезут на смерть. Перед этим её разбудят в тот же самый час, в который двенадцать лет назад гроб её супруга опускали в склеп...

В Троицком соборе пылали свечи и мерцали лампады. Главный праздник обители святого Сергия — память её основателя. «Умилительное зрелище! — отмечал приехавший из-под Перми иеромонах Серафим (Кузнецов). — Масса духовенства и народа всякого звания и состояния у мощей преподобного Сергия, печальника российского и благодатного воспитателя русского патриотизма. Тут же стоит среди народа в чёрном одеянии Августейшая усердная молитвенница, возносит свои пламенные слёзные молитвы с твёрдой верой и надеждой в силу молитвы. Она молит Бога об упокоении души своего незабвенного супруга жизни, положившего душу свою за дорогое Отечество своё».

Ежегодно Елизавета Фёдоровна приезжала в Лавру, поминая мужа у гробницы его небесного покровителя. На сей раз, 5 июля 1909 года, она была здесь накануне важнейшей перемены в своей жизни. Всё уже решено. Распущен почти весь личный двор, продана часть драгоценностей, а на вырученные деньги куплен участок земли на Большой Ордынке с четырьмя зданиями, где устроена больница и заложен храм. В этом тихом уголке Москвы открылась Марфо-Мариинская обитель, задуманная Великой княгиней как дом милосердия, помощи и христианской любви. Как новое собственное предназначение, как смысл дальнейшего существования на земле. И кто знает, может быть тогда, возле мощей святого игумена Русской земли она прощалась со своим прошлым, прося благословения на будущие труды и заботы. На выбранный путь подвижничества.

Её не понимали. Сестра, императрица Александра, удивлялась тому, что Элла, всегда такая открытая для мира и для общества, решила вдруг замкнуться в своих переживаниях. Подруга Елизаветы Фёдоровны, княгиня 3. Н. Юсупова, была уверена в её скором постриге и лихорадочно искала доводы для отговоров. «Люди не верят, что я сама, без какого-либо влияния извне, решилась на этот шаг, — объясняла Великая княгиня своё желание Николаю II, — многим кажется, что я взяла неподъёмный крест и либо когда-нибудь пожалею об этом и сброшу его, либо рухну под его тяжестью. Я же приняла это не как крест, а как дорогу, полную света, которую указал мне Господь после смерти Сержа и которая много-много лет назад забрезжила в моей душе... Пойми — для меня это никакой не переход, это мало-помалу росло, а теперь обрело форму. Очень многие из тех, кто знал меня всю жизнь и хорошо знают сейчас, вовсе не удивились, а [считали] это лишь продолжением того, что началось раньше, и я сама поняла это так. Я была поражена, когда разразилась целая буря: меня пытались удержать, запугать трудностями, и всё это с такой любовью и добротой — и с полным непониманием моего характера... В моей жизни было столько радости, в скорби — столько безграничного утешения, что я жажду хоть немного уделить [его] другим... Я жажду благодарить, каждую минуту благодарить за всё, что мне дал Господь. Я жажду принести Ему мою ничтожную благодарность, служа Ему и Его страждущим детям».