Кирпичное здание собора сооружено в 1696-1705гг. Типичная композиция посадского храма здесь сочетается с декоративными элементами московского барокко. Основной объем представляет собой бесстолпный сильно вытянутый вверх трехсветный четверик с пятью тесно поставленными главам. Он несколько напоминает деревянные посадские храмы. Низкие помещения трехчастной апсиды и трапезной зрительно увеличивают высоту четверика.
Трапезная была увеличена в длину в 1865г. Стены и своды трапезной внутри обработаны лепными барочными картушами, обрамляющими живописные панно, подновленные во второй половине XIXв.
У алтаря собора с южной стороны находятся захоронения двух декабристов - М.А. Фонвизина и И.И. Пущина, друга А.С. Пушкина. Над могилой Фонвизина установлено бронзовое распятие, над могилой Пущина - статуя ангела в традициях скульптуры классицизма.
Памятник архитектуры федерального значения.
