На втором этаже располагались парадные помещения. Главная среди них – Крестовая, или Мироваренная, палата.

Крестовая палата дворца – это парадный приёмный зал патриарха Никона площадью 280 квадратных метров, перекрытый единым сомкнутым сводом без опор, что было большим новшеством и достижением русской архитектурной практики того времени. Крестовая палата стала образцом для строительства трапезных крупных монастырей, сыграла свою роль в утверждении красоты открытого пространства залов. В этой палате патриарх Никон праздновал своё новоселье, на котором побывал архиепископ Павел Алеппский и оставил восторженное описание.

В палате проходили заседания Священного собора, устраивались пиры в честь царя и иноземных гостей.

Парадные сени были своеобразной прихожей патриаршего дома. Здесь встречали почётных гостей. Отсюда патриарх следовал на Соборную площадь, в Успенский собор. Во время всех торжественных приёмов и выходов в Парадных сенях находились служащие у патриарха дьяки и дворяне.

Последующие патриархи в той или иной степени также достраивали, украшали и перестраивали дворец.

Новое здание Патриарших палат вошло в древний ансамбль Соборной площади. И, видимо, не случайно его южный фасад украсил аркатурный пояс, то есть ряд декоративных ложных арок на фасаде. Этот пояс напоминает аркатуру Успенского и Благовещенского соборов.

Церковь Двенадцати апостолов была личным, домовым храмом русских патриархов. Древний иконостас церкви не сохранился. Ныне существующий иконостас перенесён в храм в 1929 году из Вознесенского собора Московского Кремля. Он датируется концом XVII – началом XVIII столетия.

К 1673 году была заложена одна проездная арка под церковью Двенадцати апостолов, а в самом конце XVII века над зданием появился четвёртый этаж, от которого до наших дней сохранилась так называемая Петровская палатка.

В 1721 году, после упразднения патриаршества и учреждения Святейшего Синода, в здании палат расположилась его Московская контора. Это повлекло за собой значительные изменения в планировке, убранстве палат и их внешнем облике.

В 1918 году Патриаршие палаты как редчайший памятник архитектуры XVII века были переданы музею.

После длительного процесса их научной реставрации зданию Патриарших палат в основных чертах возвращен изначальный облик XVII столетия.

В 1967 году на втором этаже Патриарших палат была открыта первая постоянная экспозиция.

В витринах Парадных сеней, которые стали экспозиционным залом музея, представлены культовые и бытовые вещи, принадлежавшие главам русской церкви XVII века: патриархам Филарету, Иосифу и Никону.

Особое место занимают личные вещи патриарха Никона, в том числе саккос из двухпетельчатого итальянского аксамита, домашний кафтан, сшитый из рытого, двоеморхого бархата итальянской работы, серебряный посох и клобук из итальянской камки, украшенной золотными нитями, драгоценными камнями и жемчугом.

В музейных витринах Крестовой палаты представлены различные по назначению художественные изделия XVII века. Это изделия из меди и олова работы русских и западноевропейских мастеров, русская национальная посуда традиционных форм из драгоценных металлов. Здесь и один из элементов убранства парадных и жилых покоев русской знати – поставец.

В двух самостоятельных витринах расположены ювелирные изделия и часы XVII века. Есть здесь и предметы парадного царского выезда и охоты.

В витринах Трапезной Патриарших палат демонстрируется коллекция художественного шитья России XVII века. Коллекция отражает два основных направления: лицевое и орнаментальное шитьё.

Лицевое шитьё представляют изделия прославленных художественных мастерских: Царицыной, Годуновых, Старицких. Среди изделий большой исторической и художественной ценности – большие воздухи и пелены. Они украшали алтарные преграды или подвешивались под иконы. Здесь же покровцы алтарных престолов и жертвенников, судари и церковные сосуды, плащаницы, надгробные покровы святых.