Как водится, все постройки двора не раз горели в пожарах, разорялись неприятелем, ветшали и часто перестраивались и поновлялись. Каждый новый владелец двора старался что-нибудь переделать по собственному вкусу, так что в целом обиталище владык выглядело скопищем разновеликих и разновременных построек, соединенных множеством внутренних и наружных галерей, лестниц, извилистых ходов и крылечек.
В середине 17 в., после того, как царь Алексей Михайлович, минуя жребий, назначил патриархом Московским и всея Руси своего любимца новгородского митрополита Никона, территория патриаршего двора подверглась особенно интенсивной перестройке.
Как писал современник архидиакон Павел Алеппский, "должно знать, что теперешний патриарх Никон имеет большую любовь к возведению построек, памятников и к благолепию... Здешний патриарший дом существует с очень древних времен, со времени святителя Петра, первого митрополита Московского. Он мал, тесен и не имеет двора... Нынешний патриарх, любя строить и обновлять, выпросил у царя двор, находящийся близ патриаршего дома... и приступил к возведению на нем огромного чудесного здания... Это здание поражает ум удивлением, так что, может быть, нет подобного ему и в царском дворце, ибо мастера нынешнего века, самые искусные, собранные отовсюду, строили его непрерывно три года".

С 1652 по 1655 г. на старом Патриаршем дворе и прилегающем к нему бывшем дворе Годунова соорудили трехэтажные жилые покои, парадную Крестовую палату и новую церковь на месте разобранного храма Соловецких чудотворцев. Потом еще около трех лет постройки интенсивно отделывались (для росписей храма пригласили известных мастеров из Ярославля, Костромы, Троице-Сергиева монастыря во главе с И. Владимировым и С. Ушаковым), но ссора Никона с царем летом 1657 г., отъезд патриарха в Новый Иерусалим и восьмилетняя его опала "заморозили" строительство. В 1666 г. Никон был лишен патриаршего сана. Заканчивались работы в палатах и новой церкви только при патриархе Иоакиме. В 1680-1681 гг. церковь лишилась с южной стороны галереи и лестницы-схода, ведущей к Успенскому собору (с тех пор дверной портал храма повис над пустотой), зато с северной стороны обзавелась открытой галереей-папертью, украшенной ширинками и полихромными изразцами. В 1681 г. церковь освятили во имя Двенадцати апостолов.

Это был бесстолпный пятиглавый храм сдержанного для своего времени декора. Три главы были световыми, две - декоративными; под ними находились закрытые хоры, соединявшие церковное пространство с жилыми покоями патриарха, находившимися на третьем этаже палат. До наших дней не дошли ни росписи, ни иконостас. Тот, что стоит в храме сейчас - происходит из Вознесенского собора одноименного кремлевского монастыря и относится к 1680-м гг. Некогда иконостас церкви был увенчан большим "Распятием с предстоящими" - как считается, впервые в истории православного храма. Затем эта традиция установилась повсеместно.

В 1703 г. Петр Первый упразднил патриаршество, и через несколько лет в Патриарших палатах разместился Синодальный дом, в котором вплоть до переезда в Петербург в 1731 г. происходили заседания Священного Синода - нового коллегиального органа управления Церковью. На третьем этаже в жилых покоях патриарха была размещена знаменитая Патриаршая ризница.
В 1763 г. обветшавшую церковь Трех Святителей разобрали и перенесли из нее в Крестовую палату Синодального дома печь для приготовления церковного мира - ароматического масла, используемого в различных обрядах. С тех пор палату стали часто называть Мироваренной.
В 19 в. церковь Двенадцати апостолов заново расписали масляными красками и в ней установили новый иконостас. На протяжении всего 19 и начала 20 столетий в ней одной - из немногих кремлевских церквей - службы проводились ежедневно.
С 1918 г. в Патриарших палатах и церкви Двенадцати Апостолов производились ремонтно-реставрационные работы, в результате в ней появился иконостас из Вознесенского монастыря, а в алтаре - резная надпрестольная сень, стоявшая ранее в соборе Михаила Архангела кремлевского Чудова монастыря.

В настоящее время в здании Патриарших палат находится Музей прикладного искусства и быта России. Постоянная экспозиция, повествующая о русской культуре и быте 17 столетия, включает в себя около 1000 экспонатов. В двух залах дворца, где был полностью воссоздан первоначальный интерьер, представлены к просмотру старинные столы, кресла, сундуки и ларчики, настольные часы, шахматы, рукописные книги, первые учебники, драгоценная посуда, ювелирные украшения. Здесь встречаются работы как российских мастеров, так и иностранных.
В помещении церкви располагается экспозиция икон 17 века, большая часть которых вышла из мастерских Кремля или украшала кремлевские соборы. Экспозиция дает возможность проследить за развитием иконописи 17 века, которое делится на два этапа:
- Первый этап (1600-1650-е годы) представлен иконами, воплотившими стремление оживить угасающий дух прежнего великого искусства путем следования древнему художественному канону (линия развития искусства "грозненской школы") и повышенной его эстетизацией (линия искусства "строгановской школы");
- Второй этап (с 60-х годов до конца столетия) представлен иконами, воплотившими стремление постепенно отойти от традиционного стиля древнерусской живописи в сторону реалистического искусства.
В экспозиции представлены иконы прославленных царских изографов конца 17 века: икона "Федор Стратилат" Симона Ушакова, икона "Андрей Первозванный" Федора Зубова, икона "Распятие с апостольскими страстями" Федора Рожнова и другие.