Det var på denne tid at Boris Godunov gjenoppbygde Ipatiev- og Åpenbaringsklostrene i stein. Byggearbeidene ble avsluttet like før byen ble vitne til noen av de mest dramatiske hendelsene i Russlands urolige tider. Kostroma ble to ganger herjet av polakkene, og det måtte en seks måneder lang beleiring til for å få fjernet dem fra Ipatievklosteret. Den heltemodige bonden Ivan Susanin ble et symbol på byens motstand mot fremmede inntrengere, og flere monumenter over han kan ses i Kostroma i dag. Den fremtidige tsaren Mikael Romanov bodde også i klosteret. Det var her at en utsending fra Moskva tilbød han Russlands krone i 1612.