El templo de Kazán es un ejemplo expresivo de la arquitectura cultual en estilo neorruso. Su monumental volumen alguna vez estaba coronado por cinco cúpulas sobre tambores de madera, que se perdieron en la época soviética. En la construcción del templo se utilizaron no solo ladrillos tradicionales, sino también hormigón monolítico, granito finlandés y asfalto. El templo tiene forma cuadrada y un volumen de dos luces con un ábside alto de tres partes en el altar y un vestíbulo de dos niveles en la entrada principal, cubierto con un techo a cuatro aguas. Las fachadas laterales se destacan por amplias ventanas arqueadas de la segunda luz, que se ven visualmente ampliadas por nichos hundidos con arquivoltas de pequeño rustico y un cornisa metálica que recuerda a las arquerías. Las fachadas están divididas en tres partes por pilastras semicirculares. Las aberturas superiores contrastan con las ventanas arqueadas más pequeñas de la primera luz. En las fachadas laterales hay portales arqueados, y la entrada principal en el pórtico occidental se distingue por un perfilado más complejo con columnas pareadas y un arquivolta de dos filas de medio punto. Sobre ella se encuentra un gran nicho de icono con un remate arqueado, enmarcado con pequeño rustico. Sobre el icono se extiende un toldo de forja que protegía la imagen de la Virgen de Kazán. La decoración de las fachadas incluye un friso de dos filas de pequeñas columnas que continúa en forma de friso en los ábsides, y una fila de corredores en la base de las ventanas inferiores. En el interior, el templo está cubierto con una bóveda de pechinas y está conectado por arcos triples con el altar principal y dos altares laterales. Las paredes están enlucidas y pintadas de un color verdoso con pintura ornamental en las esquinas de la bóveda. La pared del altar está decorada con la pintura "Te alabamos, Dios", que representa grupos de santos dirigiéndose al trono. La pintura fue realizada por artistas de Palekh bajo la dirección de I.I. Parilov, predominando los tonos azules y ocres. En el arco central de la abertura del altar se han conservado las puertas reales del iconostasio con tallas que enmarcan las aberturas para los íconos. Los pisos de la catedral están revestidos con baldosas de Metlakh. El sótano bajo la parte del altar estaba destinado originalmente a la sacristía.