Загадки, связанные с ними, начались сразу же после их открытия в 1918 году. Звенигород и его собор отнюдь не случайно были избраны тогда для обследования. «Во времена Рублева, — писал уже после открытия звенигородских шедевров И. Э. Грабарь, — в Звенигороде княжил сын Дмитрия Донского и брат московского великого князя Василия Юрий Дмитриевич, получивший от отца в удел Звенигород и Галич. Будучи крестником Сергия Радонежского, он неоднократно бывал у Троицы, и Никону только благодаря его помощи удалось выстроить Троицкий собор. Поставленный игуменом самим Сергием перед его смертью, Никон вскоре отказался от игуменства, отвлекавшего его от затворничества, и в течение шести лет игуменом оставался ученик Сергия, инок Савва. Когда около 1400 года Никон вернулся к игуменству, Юрий уговорил Савву основать под Звенигородом, на месте, называвшемся Сторожами, обитель, получившую впоследствии имя Саввино-Сторожевского монастыря. Здесь после 1422 года был выстроен существующий доныне собор, в точности повторяющий формы Троицкого. Ранее Юрий уже выстроил свой первый белокаменный храм Успения на Городке, также сохранившийся до наших дней».
Таковы были исторические связи Звенигорода того времени. Если князь Юрий Дмитриевич хорошо знал игумена Никона, у которого Рублев был в послушании, если он был строителем Троицкого собора, где будет написана рублевская «Троица», то неужели он мог остаться столь равнодушным к творчеству прославленного мастера, чтобы не пригласить его работать к себе? Блестящая логика исторического анализа, проделанного людьми, которые готовили звенигородскую экспедицию, не могла не принести своего результата.
Но выехавших сюда из Москвы специалистов первоначально ожидало разочарование. Иконостас церкви оказался сравнительно новым — XVII века. Правда, на столпах храма, закрытых иконами, были обнаружены отдельные изображения XV столетия. Эти фрески до наших дней некоторыми из исследователей приписываются мастерской Рублева. Но открытие фрагментов стенных росписей не было самой значительной находкой. Опытные сотрудники экспедиции начали осматривать тщательным образом не только саму церковь, но и колокольню, соседние здания, кладовые и сараи. Поиск древних произведений в окружающих церковь постройках, на чердаках, в чуланах, подсобных помещениях не раз приводил к успеху. Часто ценнейшие из ценнейших, но со временем потемневшие и забытые старые иконы уходили из церковных зданий в монастырские и соборные кладовые, или, как их называли в старину, рухлядные. Уходили, чтобы ожидать своей участи — погибнуть в забвении и небрежении или в счастливом случае быть найденными, освобожденными от всех тех искажений, которые нанесло на первоначальную живопись время.