El conjunto arquitectónico del antiguo monasterio de Alto-Petrovsky incluye diversas construcciones de los siglos XVI y XVIII. La primera edificación de piedra fue la catedral en honor a San Pedro Metropolitano, construida por el arquitecto Alevis Frazin Nuevo.

La iglesia de la puerta, dedicada al venerable Pacomio el Grande (más tarde renombrada como iglesia de Pedro y Pablo), fue erigida entre 1753 y 1755 por iniciativa del archimandrita Pacomio en estilo barroco elisabetano. Se supone que el proyecto fue desarrollado por el arquitecto D.V. Ukhtomski. La iglesia es un octógono sobre un cuadrado con una bóveda de ocho tramos cerrada, una cúpula decorativa y un ábside pentagonal. El atrio abierto conecta el templo con las celdas de los hermanos, construidas a finales del siglo XVII. La base del edificio incluye un arco de las puertas de paso con una alta bóveda cilíndrica y pabellones flanqueantes. Estas puertas de piedra blanca pertenecieron a la mansión de los boyardos del siglo XVI, que en el siglo XVII fue propiedad del abuelo de Pedro I, Kirill Poluektovich Naryshkin. La parte de piedra blanca de la casa principal de la mansión fue parcialmente desmantelada a finales del siglo XVII, cuando al construir las celdas de los hermanos, se incorporó la "cámara angular" de la casa. La decoración de las fachadas incluye complejos marcos de ventanas, cornisas multifacéticas, elementos de orden de pilastras, alfeizares y soportes de piedra blanca. La parte central está adornada con un orden de pilastras dobles, y el arco está enmarcado por un amplio archivolt.

Después del saqueo del templo por las tropas napoleónicas en 1812, fue disuelto. En 1914 fue reconsagrado en honor a Pedro y Pablo. En la década de 1920, el monasterio fue cerrado y el templo perdió su ornamentación decorativa. Solo se conservaron las cornisas del cuadrado y de la parte del altar.

Durante la restauración de la iglesia entre 1951 y 1969, se descubrieron los pilares originales y se desmantelaron las posteriores estructuras de las puertas. En el nivel superior se desmanteló el refectorio y se revistió la fachada occidental. En 1997, el templo fue entregado a la iglesia.

En 2016 se llevaron a cabo trabajos a gran escala para restaurar la apariencia histórica de la iglesia. Los restauradores restauraron la mampostería de ladrillo de las paredes, restauraron la bóveda del cuadrado y recrearon el sistema de vigas de madera del techo del ábside. Se recrearon la decoración de yeso y estuco de las paredes. Para las ventanas y puertas se utilizaron muestras de rellenos de carpintería del barroco moscovita de mediados del siglo XVIII. En la restauración de las fachadas se conservaron al máximo los detalles auténticos.