La Mănăstirea Stavronikita se păstrează părticele din Sfintele Moaşte ale Sfintei Ana, ale Sfântului Ioan Botezătorul, ale Sfinţilor 20000 de Mucenici din Nicomidia, ale Sfinţilor Sfinţiţilor Mucenici Foca şi Haralambie, ale Sfinţilor Mucenici Trifon, Hristofor, ale Sfântului Ioasaf, împăratul Indiei, ale Sfinţilor Marilor Mucenici Pantelimon şi Artemie, ale Sfintei Muceniţe Parascheva, ale Sfântului Noului Mucenic Luca şi ale Sfântului Arsenie Capadocianul.

Un odor de mare preţ este şi icoana mozaic a Sfântului Nicolae, datând din secolul al XIV-lea, ce este aşezată spre închinare în Katholikon. Această icoană a fost descoperită în mrejele pescarilor mănăstirii, iar atunci când a fost scoasă din mare avea lipită de fruntea Sfântului, în locul unde astăzi se vede o rană, o scoică. După ce scoica a fost dezlipită de pe icoană, a început să curgă sânge. Scoica se păstrează într-o cutiuţă de argint, iar deasupra ei se află scrise în slavoneşte stihurile cântării „Cuvine-se cu adevărat”. Acest mozaic are aproximativ 30 de centimetri în lăţime şi peste 30 de centimetri în înălţime şi îl înfățișează pe Sfântul Ierarh Nicolae, ocrotitorul bisericii.

În tezaurul mănăstirii se păstrează şi o broderie dăruită de boierul şi poetul Ienăchiţă Văcărescu şi de soţia sa, Ecaterina, iar în bibliotecă, alături de 171 de manuscrise (dintre care, multe pe pergament şi altele bogat ornamentate), se regăseşte Rânduiala liturghiei pe glasuri scrisă de Dumitraşcu din Ţara Românească, la 1705.

Biblioteca mănăstirii adăposteşte 58 de manuscrise pe pergament, din secolele XI-XIII, două manuscrise pe mătase şi 109 pe hârtie, din secolele XIV-XIX, precum şi câteva sute de cărţi vechi tipărite.