Собор возведён в традициях церковного зодчества XVII века. Это кирпичный пятиглавый двухсветный храм с трапезной.Четверик храма, расчленённый пилястрами, завершался карнизом с рядом декоративных кокошников над ним. Над четырёхскатной кровлей возвышались пять глав. Центральный барабан был световым, а остальные — глухими. Барабаны с аркатурноколончатыми поясами увенчивали луковичные главы с железными крестами. Ещё одна главка помещалась над апсидой. В конце XIX века облик собора изменился: были растёсаны окна и сделаны новые наличники, надстроены трапезная и апсида. Большие окна четверика и первого этажа трапезной получили арочное завершение, они увенчаны плоскими наличниками с килевидными завершениями.
Восьмигранный ярус звона колокольни, поставленный на прямоугольное основание, увенчан крупным барабаном с купольным покрытием, над которым изначально высился шпиль, а после ремонта храма 1880х годов – небольшая главка.
