Период наивысшего расцвета монастыря пришелся на шестнадцатое столетие и начался после посещения Патриарха Константинопольского Иеремии I, предоставившего Великой Метеоре привилегии и автономию по образцу афонской Лавры. Примерно в это же время Великая Метеора и ее настоятель получили негласную духовную власть над остальными монастырями Метеоры. Тогда же был построен и расписан нынешний католикон (главный храм, собор),