Od XVI wieku w Granowitej Pałacie odbywały się posiedzenia Dumy Bojarskiej, Soboru Ziemskiego (ostatnie posiedzenie w 1653 roku), uroczystości, m.in. świętowanie podboju Kazania w 1552 roku, zwycięstwa pod Połtawą w 1709 roku, zawarcia pokoju w Nystad w 1721 rokuН.А. Вьюева, Грановитая палата, s. 77..
W 1684 roku architekt Osip Starcew przeprowadził remont Granowitej Pałaty. Poszerzono okna łukowe, okienne listwy ozdobiono ornamentem kwiatowym, nad Świętą Sienią (Святые сени) dobudowano Górną Sień (Верхние сени), które doświetlono dzięki wycięciu dodatkowych okien: trzech na południowej fasadzie i czterech na zachodniej. Nad gzymsem dobudowano drewnianą balustradę. Portal w południowej części fasady przerobiono na okno. Naprzeciwko wejścia z sieni do pałaty wycięto nowy portal i obramowano go rzeźbionymi kolumnami i frontonem, na którym umieszczono wizerunek dwugłowego orłaН.А. Вьюева, Грановитая палата, s. 11.Н.А. Вьюева и др., Грановитая палата Московского Кремля, s. 88–90..