История установления Собора Радонежских святых восходит к середине XVII века. Именно тогда были восстановлены первые списки учеников преподобного Сергия, был напечатан «Канон молебен преподобным и богоносным отцом нашим игумену Сергию и ученику его Никону, чудотворцам». Приблизительно к тому же времени относится написание иконы Собора Радонежских святых.

Последующие события в установлении Собора Радонежских святых связаны с именем митрополита Московского Филарета. В 1843 году наместник Троице-Сергиевой лавры архимандрит Антоний по благословению и под наблюдением митрополита Филарета устроил общежительное отделение лавры - Гефсиманский скит. 27 сентября 1853 года в скиту была освящена трапезная церковь во имя преподобных Сергия и Никона Радонежских. К летнему празднику обретения мощей преподобного Сергия (5/18 июля) была составлена «Служба преподобным отцом нашим Сергию и Никону, Радонежским чудотворцам. В храме их, в ските Гефсимании».

На протяжении XIV-XX веков сложился Патерик Троице-Сергиевой лавры, в который входят более семидесяти пяти угодников Божиих, в том числе сродники, ученики и собеседники преподобного Сергия, святые иноки Троице-Сергиевой обители.

11 июня 1981 года наместник Троице-Сергиевой лавры архимандрит Иероним освятил новый придел в честь Собора Радонежских святых, устроенный в северной части храма в честь Всех святых, в земле Российской просиявших, что под Успенским собором обители.

По благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Пимена 10 июля 1981 года было установлено празднование Собора Радонежских святых на следующий день после праздника в честь обретения мощей преподобного Сергия Радонежского - 19 июля.

19 июля 1981 года, было впервые совершено торжественное празднование Собора Радонежских святых.