Собор Воздвижения складывался на протяжении полутора веков. Самая ранняя и ценная в архитектурном отношении часть его двустолпный храм 1679 года, выдержанный в несколько архаизированных формах, что проявилось в преобладании глухого и гладкого массива стены, в трактовке фасадов, простоте их членений и сдержанности декора. Трапезная и колокольня выполнены в стиле классицизма. Утрачены луковичные главы храма и завершение колокольни, по сторонам последней в XX веке сделаны пристройки, искажающие облик здания. Высокий кубообразный двусветный четверик под четырехскатной кровлей несет пять крупных цилиндрических барабанов, прорезанных узкими щелевидными проемами по сторонам света. Три сильно пониженные, вытянутые в плане апсиды, одновременные основному объему, равны ему по ширине. Чуть более широкая низкая трапезная со скругленными углами увенчана в центре большим полусферическим куполом. К ней через притвор примыкает пятиярусная колокольня, доминирующая в композиции храма. Наиболее выразительны фасады основного четверика. Его стены разделены лопатками на три прясла, завершенных полукружьями ложных закомар. Последние отделены от поля стены широким декоративным ступенчатым карнизом с рядами консолек, поребрика и вертикальных ширинок. Северный, южный и западный фасады украшены наличниками асимметрично расставленных окнон второго света, которые выделяются своей богатой пластикой на фоне стен. Проемы боковых прясел обрамлены колонками с дыньками и увенчаны двухлопастными кокошниками со щипцовым подвышением. В средних пряслах окна выделены более нарядными наличниками с наборными колонками и кокошниками, напоминающими корону. В нижнем ярусе старые проемы заложены и пробиты новые. Убранство апсид со световым проемом по оси каждой аналогично декору четверика, стены вверху опоясаны широким многоярусным карнизом, в который врезаются кокошники наличников того же рисунка. Барабаны пятиглавия украшены аркатурным поясом на тонких высоких колонках и также заканчиваются полосой карниза. Скромные боковые фасады трапезной в пять осей подчеркнуты четырех-пилястровыми портиками с низкими треугольными фронтонами. Еще по одному проему расположено на скруглениях западных углов. Фасады колокольни, выдержанные в стиле зрелого классицизма, украшены сдержанным, но пластичным декором. Нижние три яруса-четверика завершены карнизами большого выноса с крупными сухариками. Средний из них подчеркнут тосканскими портиками с трехчетвертными колоннами по сторонам арок звона и треугольными фронтонами наверху. Два верхних яруса образуют своеобразную венчающую часть: восьмигранный в плане полуярус с круглыми окнами по сторонам света служит основанием для удлиненной цилиндрической ротонды, прорезанной восемью узкими арочными проемами. В простенках между ними поставлены тосканские полуколонки. Пространство основного четверика с двумя крещатыми столбами перекрыто сложной системой подпружных арок и сводов, с куполами в центральной и угловых частях. В апсидах коробовые своды переходят в конхи, над окнами распалубки. Трапезная разделена на 9 ячеек арками, соединяющими четыре крещатых столба между собой и со стенами. Угловые компартименты перекрыты коробовыми сводами, остальные крестовыми. Первый ярус колокольни имеет сомкнутый восьмилотковый свод. В соборе сохранились фрагменты росписи.
