Троицкий собор является древнейшим каменным зданием, сохранившимся в Пошехонье. Его композиционное ядро, в плане близкий к квадрату массивный двухсветный четверик, увенчанный высоким широко расставленным пятиглавием. С востока к четверику примыкала трехапсидная алтарная часть, а с запада небольшая прямоугольная в плане трапезная. Конструктивное решение основного объема Троицкого собора напоминает близкий ему по времени собор Богоявленского Островского монастыря 1702 года. Толстые стены и два мощных, квадратных в плане пилона служат основой для системы подпружных арок и крестовых сводов. Барабан центральной главы световой, боковые главы глухие. Внешний облик Троицкого собора весьма лапидарен. Простые, лишенные наличников оконные проемы на северной и южной стене расположены по три в ряд в верхнем ярусе и по одному по сторонам портала в нижнем. Ныне нижние окна и порталы растесаны и частично утрачены. Карниз с зубчиками служит как бы основание для пяти полукруглых кокошников, расположенных в верхней части каждого фасада. На западной стене симметрично по отношению к ее центральной оси размещены два небольших окна крестообразный очертаний, устроенные не ранее второй половины XVIII века. К этому же периоду можно отнести и обработку рустом широких лопаток на углах четверика.
Внутреннее убранство Троицкого собора не сохранилось. От стенописей середины XVIII века уцелели лишь незначительные фрагменты. К северо-западу от собора высится четырехъярусная колокольня, выстроенная во второй половине XIX века. Она напоминает несохранившуюся до наших дней соборную колокольню в Ярославле. Три тяжелых кубических объема служат основанием для прорезанной высокими арками ротонды. Увенчанной полусферой купола. Такая композиция характерна для проектов академика К.А.Тона. «Тоновский» стиль оказал сильное воздействие на провинциальное культовое строительство середины XIX века. Декоративное убранство колокольни также решено в тоновском стиле. Первый ярус украшен фризом из кокошников, средний из которых выделяется своими размерами и имеет в центре круглое окно. Арочные пролеты трех нижних ярусов фланкированы спаренным гранеными полуколоннами, несущими высокий антаблемент и декорированные килевидными архивольтами. Простенки между пролетам верхнего яруса обработаны тосканскими пилястрами. К северу от Троицкого собора находился входивший в состав соборного комплекса несохранившийся до наших дней теплый храм Рождества Христова.
