Собор Успенский, крупное величественное сооружение, выстроенное в формах русско-византийского стиля. Кирпичные стены покрыты цементной штукатуркой. Ступени и площадки паперти, из белого ковровского камня. В подвале первоначально размещалось калориферное отопление. Типологически собор принадлежит к четырехстолпным пятиглавым крестово-купольным храмам с позакомарным покрытием и тремя крупными апсидами алтаря. Барабаны глав, центральный световой, поставлены на восьмериковые основания и украшены аркатурно-колончатыми поясками, консольными арочками и мелкими кокошниками в основании луковичных куполов. Фасады расчленены мощными пилястрами на прясла, завершенные глубокими полукружиями закомар. Широкий фриз с аркатурно-колончатыми поясом и лентой мелких нишек разделяет два яруса света с высокими проемами арочных окон. Более широкие средние прясла отмечены массивными притворами с трехлопастными фронтонами, над которыми помещены три высоких арочных окна второго света. Поверхность стен оформлена плоским штукатурным рустом, имитирующим белокаменную кладку. Обрамление нижних окон выполнено в виде широких профилированных лент с мелкими нишками, охватывающих верхнюю часть проемов и продолжающихся на уровне импостов. Верхние окна декорированы колонками и строгими архивольтами. Фасады притворов завершает карниз из консольных арочек и язычков. Высокий и светлый интерьер храма перекрыт системой крестовых сводов с центральным световым куполом, опирающихся на подпружные арки и мощные крещатые столбы. Алтарные апсиды, перекрытые конхами, полностью раскрыты в храм. В западной части сохранились хоры с ведущей к ним чугунной винтовой лестницей и кованым ограждением в стиле модерн. Пол настлан метлахской плиткой. Подклет перекрыт кирпичными сводами по стальным балкам. Стены в интерьере окрашены в голубой цвет с включением небольших орнаментальных композиций. В куполе центральной главы изображен святой Дух в виде голубя, в конхе центральной апсиды, живописная композиция «Новозаветная Троица», в правой конхе «Слово плоть есть», в левой «Всевидящее око».
Игуменский корпус, небольшое одноэтажное здание, рубленное с остатком и обшитое тесом, типичное для жилой архитектуры периода эклектики. Прямоугольный в плане объем завершен вальмовой кровлей. К одному из торцов в начале XX века сделана пристройка просторных сеней, освещаемых оригинальными по форме окнами с высоким щипцовым завершением. По-видимому, тогда же устроено выносное чердачное окно, вместе с парадным ходом под лучковым зонтом-навесом подчеркивающее центр этого фасада. Остальные фасады здания прорезаны прямоугольными окнами, отмеченными сандриками с пропильной резьбой. Резные подзоры украшают также широкий венчающий карниз, выпуски бревен на углах и в местах перерубов закрыты филенчатыми лопатками.
