Кирпичная, побеленная по кладке церковь принадлежит к древнейшим сохранившимся в Нерехте памятникам культового зодчества и выдержана в традициях допетровской архитектуры XVII века. Стоит с небольшим отступом от красной линии улицы, к которой обращен южный фасад. Построена вместо деревянного храма в XVIII веке, между 1713 и 1716 годами возведен северный придел Афанасия и Кирилла Александрийских, а затем храм с трапезной. И храм, и придел имели ярусные композиции типа восьмерик на четверике. Первый был увенчан пятиглавием. Около 1772 года была перестроена или построена заново трапезная с приделом Георгия. Тогда же по проекту архитектора С.А. Воротилова возведена трехъярусная колокольня с колоколообразным завершением. Фасады трапезной переделывались в XIX веке. Возможно, тогда же пристроена южная паперть храма, а территорию церкви окружила каменная ограда с железной решеткой и воротами по южной стороне, напротив колокольни. В 1930-е годы ограда была уничтожена, разрушены пять глав храма с глухими цилиндрическими барабанами и его трехчастный алтарь с полукруглыми апсидами, восьмерик и полукруглая апсида северного придела, а также колокольня, многие проемы заложены или растесаны, в помещении храма подшит потолок, не сохранилось внутреннее убранство.
Асимметричная композиция состоит из храма типа восьмерик на четверике, прямоугольного в плане северного придела, полностью закрывающего фасад четверика, и прямоугольной в плане трапезной с южным приделом, полукруглая апсида которого заслоняет часть фасада храма. Объемы храма опоясаны поверху лентами пилы, углы четверика обработаны огибающими лопатками, восьмерика, трехчетвертными колонками с перехватами. Прямоугольные окна обоих ярусов оформлены рамочными наличниками. Проемы восьмерика, имеющие более вытянутые пропорции, завершены полукруглыми кокошниками. Северо-западная грань восьмерика выделяется почти квадратным ложным окном с вписанной в него восьмиугольной филенкой. На глухой восточной грани выложен широкий полукруглый кокошник. Одно из окон северного придела, заключенное в рамочный наличник, сохранило трехчастное навершие из полукруглых кокошников. Вход в придел на западном фасаде, переделан в окно, имел портал. Фасад южного придела прорезан пятью окнами с лучковыми перемычками, отмеченными клинчатыми замками. Над ними нависают профилированные сандрики, а выше проходит антаблемент.
Бесстолпное помещение храма перекрыто восьмилотковым сомкнутым сводом. Переход от четверика к восьмерику осуществляется при помощи ступенчатых тромпов. Три узких проема соединяли храм с апсидой, широкий арочный проем ведет в трапезную. Трапезная и южный придел образуют единую одностолпную палату, на восьмигранный столп, поставленный по центру, опираются четыре подпружные арки и свод. В алтаре южного придела, конха, в северном приделе в настоящее время, плоское перекрытие.
