Церковь стоит посреди обширной предзаводской площади, открытое пространство которой дает возможность хорошему визуальному восприятию памятника.
Храмозданная грамота на построение заводской церкви в честь Нерукотворного образа Спасителя получена в декабре 1832 года. Первым в 1835 году был освящен северный Екатерининский придел теплого храма. Второй престол в трапезной во имя Рождества Иоанна Предтечи устроили и освятили в 1843 году. Работы по оформлению главного Спасского престола в холодном храме завершили только в 1858 году. По некоторым опубликованным данным, в 60-х годах XIX века церковное здание претерпело реконструкцию, однако натурное обследование памятника этих сведений не подтвердило. Кирпичные стены оштукатурены и были побелены с использованием в отдельных местах охристого колера. К настоящему времени оказались утраченными световой барабан с куполом, верхняя часть четверика и глубокие четырехколонные портики, отмечавшие порталы холодного храма. От колокольни сохранился только нижний ярус, помещение которого является притвором. Полностью разрушена церковная ограда. Первоначальная объемная композиция храма, выполненная по типу «ротонда на четверике», а также декор фасадов, характерны для провинциальной версии зрелого классицизма. Автор проекта не установлен. Вероятнее всего, им был служивший в те годы заводской архитектор.
Серьезные утраты памятника и отсутствие достоверного иконографического материала не позволяют с достаточной подробностью описать его архитектурный облик. Без вертикальных доминант здание выглядит довольно скучным и на первый взгляд заурядным объектом. Это впечатление дополняет и прямолинейность совмещения составляющих храм объемов и не выделяющийся высоким рельефом фасадный декор. Однако по мере знакомства с памятником и представляя его облик в полном объеме, а также обследуя постройки, составляющие его архитектурное окружение, понимаешь стилевую гармонизацию и ансамблевый замысел застройки предзаводской Церковной площади.
Уступчатый контур осевой планировочной схемы здания увеличивается в ширину по мере удаления его частей с востока на запад. Основное пространство храма раскрыто широкой аркой в полукруглую алтарную часть, перекрытую конхой с надоконными распалубками. Переход к ротонде, надо полагать, осуществлялся с помощью треугольных парусов. Перекрывал ротонду купол со световым кольцом венчающего барабана. На западе четверик соединяется с трапезной через широкий двойной арочный проем. Квадратная в плане трапезная имеет в восточной части членения, выгороженные под придельные алтари. Они образуются столбами, которые сдвинуты к стене и соединены с нею арками. Лучковые экседры и ниши в стенах алтарей и проемов придают пластичность интерьеру. Система лотковых сводов трапезной с распалубками опирается на боковые стены и совмещается с коробовыми перекрытиями восточных ячеек. Свод над притвором с планом в форме квадрата со срезанными углами утрачен. Палатки имели плоские деревянные перекрытия.
Широкие пилястры на фасадах четверика показывают оси утраченных тосканских колонн. Апсида до уровня оконных перемычек обработана рустом. Руст того же масштаба оформляет стены палаток. Гладкие фасады трапезной разбиты проемами на пять осей, которые помещены в неглубокие прямоугольные ниши с чередующимися над ними сандриками. Такие же ниши под окна палаток имеют арочные завершения. Сандрики — в виде полочек на кронштейнах, под которыми помещен лепной декор с изображением растительных волютообразных элементов и вазонов. Ложные окна апсиды окрашены темной краской с разделкой под рамы. Над карнизом, опоясывающим апсиду и проходящим по стенам трапезной, возвышался аттик.
Утраченная ротонда имела двенадцать разделенных пилястрами световых проемов с циркульными перемычками и шесть ложных люкарн в основании куполообразной кровли. Ее венчал высокий гладкий барабан с сегментным покрытием и пьедесталом под крестом. Фасады прямоугольных в плане верхних ярусов колокольни были обработаны сдвоенными лопатками. Завершалась она пологой кровлей с возвышавшимся над ней утолщенным в основании шпилем на постаменте.
Сохранившаяся в районном музее фотография дает представление об иконостасе первой половины XIX века, находившемся в основном помещении храма.
Выразительный облик одноярусного трехчинового иконостаса, выдержанного в едином с храмом стилевом контексте, отличался грамотной и эффектной композицией, выдающей руку профессионального архитектора. Центральная выступающая часть с царскими вратами была оформлена в виде четырехколонного портика коринфского ордера с декоративным антаблементом. Над портиком располагался высокий, украшенный резьбой аттик со вписанной в его плоскость аркой. В этой арке с циркульным очертанием, которая объединяла стороны портика, имелось пять круглых ниш с иконописными изображениями, вероятно, пророческого чина.
