Der Tempel wurde an der Stelle einer hölzernen Kirche erbaut, die 1776 abgerissen wurde, und wurde von 1776 bis 1788 errichtet. 1858 wurde er aufgrund der Deformation der Gewölbe des oberen Geschosses von einem zweigeschossigen in einen einstöckigen umgebaut. Das moderne Erscheinungsbild erhielt der Tempel nach einer umfassenden Rekonstruktion, die 1882 und 1892 nach dem Entwurf des Architekten M.I. Lowzow durchgeführt wurde. Die Arbeiten fanden in zwei Phasen statt: 1882 und 1885 wurde der 56 Meter hohe Glockenturm erbaut und der Vorraum rekonstruiert, und 1888 sowie 1892 wurde der Rest des Gebäudes umgebaut.

Die zahlreichen Umbauten spiegeln sich in der Architektur des Denkmals wider, die Elemente verschiedener Stile umfasst: Klassizismus, Barock und Renaissance. Das Gebäude ist aus Ziegeln, verputzt, kreuzförmig im Grundriss, mit schwach ausgeprägten Seitenschiffen und einer halbrunden Apsis, die nach Osten hervortritt. Es ist einschiffig, zweilicht, mit einem Glockenturm, der unter einem scharfen Winkel von Westen angebaut ist. Die Apsis hat die gleiche Höhe wie die Hauptvolumina der Kathedrale, ist mit einer Konche überdeckt und von einer umlaufenden Galerie mit halbrundem Gewölbe umgeben. Der zentrale Teil ist innen achteckig, mit einer Kuppel auf einer hohen runden Trommel, die auf dem geschnittenen geschlossenen Gewölbe des Achtecks ruht. Die Seitenschiffe sind mit einem Gewölbe überdeckt.

Der Vorraum ist durch vier Säulen in drei Schiffe unterteilt und mit einem System von geschlossenen und Kreuzgewölben überdeckt. Die Fassaden sind mit einem Gesims geschmückt, das das Gebäude auf Höhe der oberen Fenster in zwei Teile unterteilt, sowie mit Lisenen, die an den Gesimsen befestigt sind, und Pilastern der ionischen und korinthischen Ordnung. Die Seitenschiffe sind mit Portiken mit paarweise angeordneten zweigeschossigen Säulen geschmückt, die durch ein Gesims getrennt sind. Die unteren Säulen haben Kapitelle der korinthischen Ordnung, die oberen der ionischen. Die Tympana der Giebel sind mit pflanzlichen Reliefs bedeckt.

Die Trommel der Kuppel mit einer vergoldeten eiförmigen Kuppel ist mit paarweise angeordneten korinthischen Säulen geschmückt, die in den Wänden der Bogenfenster stehen, die mit Rahmen umrandet sind. Am Fuß der Trommel befindet sich eine Aussichtsplattform, die mit einer Brüstung mit Balustraden gesichert ist. An den Ecken der Plattform stehen auf Sockeln bronzene drei Meter hohe Skulpturen.

In der architektonischen Komposition dominiert der fünfgeschossige Glockenturm, der deutlich im barocken Stil ausgeprägt ist. Die unteren beiden Geschosse grenzen an den Vorraum, die restlichen drei bilden einen quadratischen Turm mit gewölbten Wänden und Bündeln von korinthischen Säulen an den Ecken. Das gesamte Gebäude strebt nach oben, was durch die Verengung jedes oberen Geschosses und die verlängerten Bogenöffnungen verstärkt wird. Über den Öffnungen des oberen Geschosses sind Uhren mit Schlagwerk angebracht. Der Glockenturm endet mit einer vergoldeten Kuppel mit einer verlängerten zwiebelförmigen Spitze und vier Figuren an den Ecken. Das untere Geschoss des Glockenturms hat ein Bogenportal des Haupteingangs und zwei seitliche Anbauten mit barocken Giebeln.

Durch den riesigen Bogen des Vorraums ist im Inneren der nach oben strebende zentrale Teil gut sichtbar. Die ausgedehnten Wandflächen und Gewölbe sind mit feiner ornamentaler Malerei geometrischer Art bedeckt. Die Malerei im Inneren wurde von den Künstlern V.E. Makowski und K.V. Lebedew ausgeführt. Einige Werke von V.E. Makowski befinden sich im Kunstmuseum von Sumy.