Der Haupttempel von Uglitsch, geweiht im Jahr 1706, ist im Stil des "Naryschkin-Barock" erbaut, der zu dieser Zeit populär war. Der Tempelbereich hat eine traditionelle dreiteilige Gliederung und Kokoschki, ist jedoch mit Säulen, einem Gesims, das an ein Antablament erinnert, und eleganten Rahmungen mit zerrissenen Sandriken ergänzt. Über dem Dach erhebt sich eine malerische Fünfkuppel. Im Osten schließt sich der dreiapidale Altarbereich an den Tempel an. Von anderen Seiten wird die Kathedrale durch Anbauten ergänzt: Im Norden befindet sich die Pokhvalsky-Kapelle und im Westen die später hinzugefügte Vorhalle. Die Südseite, die zur Stadt zeigt, wurde zur Hauptfassade, weshalb sich hier der Haupteingang mit einem geschnitzten Portal aus weißem Stein befindet. Das Innere des Tempels ist einzigartig dank des weitläufigen säulenlosen Saals, der mit einem geschlossenen Gewölbe überdeckt ist.