Надвратная колокольня находится в 40 метрах на запад от собора. Это высотное сооружение типа "восьмерик на четверике", увенчанное шатром с маковкой. П.Преображенский отмечает, что "монастырская колокольня существует, по преданию, с 1700 г., построена вместо древней ветхой колокольни".
Однако детальное изучение сооружения в 1980-е гг. показало, что четверик и восьмерик принадлежат разныи строительным периодам. Строительные особенности четверика идентичны оборонной стене, которая сохранилась с северной стороны монастыря (размер кирпича, тип строительного раствора, характер кладки). На южном фасаде четверика сохранилась бойничка нижнего (подошвенного) боя, позже заложенная; к северной грани четверика примыкают остатки крепостной стены.
В 1981 г. (до начала реставрационных работ) было чётко видно наличие перевязки кладки между ними, что свидетельствует об одновременности постройки. На южной грани четверика также сохранились следы примыкания стены. В толще западной стены четверика над проездом сохранился ход в направлении боевой площадки крепостной стены. Сейчас конец этого хода заложен кирпичом, поэтому проследить его полностью не удалось. Всё вышеперечисленное позволяет атрибутировать нижний ярус - четверик колокольни - как оборонную надвратную башню, сооруженную в строительный период, приуроченный к 1602 - 1604 гг. Сейчас ужен ничто не напоминает об оборонном характере этого сооружения - бойницы разрушены, внутренний ход, который вел на заборола крепостной стены, заложен кирпичом, да и сами стены, прилегавшие к башне, не сохранились, остались только их фундаменты в земле.
В нижнем этаже четверика находится арка проезда, прекрытая большим цилиндрическим сводом. На втором этаже устроено по одному арочному окну на западном и восточном фасадах. Эти фасады расчленены плоскими лопатками и завершены карнизом.
В 1700 г. деревянный верх надвратной башни был разобран и надстроен высокий восьмерик с арочными проёмами звонов и кирпичным шатром. Автором надстройки был тот самый мастер, который перестраивал собор Рождества Богородицы (Матвей Ефимов?).
Вечерський В.В. Памятки архітектури й містобудування Лівобережної України. Виявлення, дослідження, фіксація. Київ - 2005, с. 483.