Средняя часть храма представляет собой небольшую двустолпную церковь на подклете с двумя одноглавыми приделами. Боковые фасады застроены позднейшими пристройками, трапезной и галереей. Отделка храма скромная, монастырская, только лопатки. Как церковь, так и приделы имеют аттики с декоративными полукружьями. Пятиглавые мощное, плотно сдвинутое.
В 1635 году Д.М. Пожарский привез из Соловецкого монастыря в храм золоченый Крест Господен трех аршин высотой с барельефом из гранатового дерева. Сейчас этот Крест, обладающий целительными свойствами и ежегодно вывозившийся на Нижегородскую ярмарку, находится в Высоковской церкви Нижнего Новгорода. Другими реликвиями собора являлись хоругвь народного ополчения 1612 года, походная икона, складень Д.М. Пожарского и образ Казанской Богоматери, шитый шелком женой князя Прасковьей Варфоломеевной. В 1827 году знамя ополчения было передано в Оружейную палату, сейчас оно находится в Нижнем Новгороде.
После закрытия монастыря собор становится приходской церковью.
В 1879 году проведена реконструкция храма, пристроена трапезная в псевдовизантийском стиле с одним куполом, шатровая колокольня заменена на трехъярусную. Формы новой колокольни стали тяжелыми. Она имеет декоративный шатер, колонны по углам второго и третьего ярусов, змейку под карнизом второго яруса, сухарики, фриз первого яруса с нишами. Территория собора обнесена оградой с каменными столбами, воротами с ажурной металлической решеткой и ампирной часовней в ее северо, восточном углу. Перестройка не коснулась восточного, алтарного фасада. Пять апсид во всю ширину и приделов имеют собственные апсиды, выдвинутые из — под верхних. В настоящее время в церкви восстановлена ограда, возобновлена служба.
