El templo fue construido en estilo clasicista. Su parte inferior es un cuadrado, mientras que la parte superior está formada por un tambor octogonal con una cúpula redonda. A los lados se encuentran entradas-porticos con un frontón triangular y pilastras, entre las cuales hay tres ventanas redondas. En el lado oeste, se adosa al refectorio un campanario de tres niveles con reloj y un bajo pináculo. En el interior, la iglesia es luminosa y brillante gracias a la multitud de ventanas y los suaves tonos de la decoración. La alta bóveda crea una sensación de amplitud, especialmente en días soleados. En la iglesia se guardan reliquias: un relicario con las reliquias del apóstol Pablo y dos íconos con partículas de las reliquias de la santa Matrona de Moscú y del santo Lucas Voino-Yasenetsky. La catedral surgió gracias a Catalina la Grande.

En 1877, el iconostasio fue dorado gracias al apoyo de los comerciantes de San Petersburgo Abaturov, Korovin, Zapevalov y Baranov. El iconostasio de cuatro niveles, cubierto de oro rojo y adornado con columnas con racimos de uvas y hojas, impresionó durante mucho tiempo por su belleza. Los íconos del nivel inferior fueron creados por pintores de la corte de Catalina la Grande y se distinguieron por su alta maestría. Las paredes y bóvedas de la catedral están decoradas con imágenes sagradas del artista local P. A. Yurov. En el altar, sobre el santo trono, se erigió un dosel con la imagen del Espíritu Santo en la bóveda, sostenido por cuatro columnas doradas. De las tres ventanas del altar, dos estaban cerradas con imágenes de los apóstoles Pedro y Pablo, realizadas en vidrio de trabajo extranjero y adquiridas por el comerciante L. F. Abaturov en la exposición de Viena. Fueron insertadas en marcos dorados y colocadas en la iglesia. La vajilla de la iglesia también tenía un gran valor. En 1870, un ferrocarril pasó por Petrovsk, y se construyó una estación. Los visitantes eran transportados en carruajes al centro de la ciudad hacia la catedral de Pedro y Pablo y la iglesia de la Santísima Trinidad por 50-80 kopeks. En 1807, al noreste de la catedral de Pedro y Pablo, con fondos de los feligreses, se construyó una iglesia de la Trinidad de una cúpula y cálida. El anciano de la catedral, Fyodor Yakhontov, erigió un cercado de piedra alrededor de las iglesias con cuatro puertas de hierro, dos capillas y torres.

Después de la llegada al poder de los bolcheviques, la iglesia de la Trinidad fue cerrada, el cercado de piedra fue desmantelado para ladrillos, y las cruces fueron derribadas. La iglesia permaneció mucho tiempo sin cúpula, hasta que fue desmantelada para ladrillos. La catedral de Pedro y Pablo fue cerrada en 1938. Las cruces fueron arrojadas de las cúpulas, y las campanas de la torre. El sacerdote padre Gennady Letyuk fue arrestado y murió en prisión. En el edificio de la catedral se instaló un taller de reparación de tractores, y más tarde un almacén del Combinado de Servicios Domésticos.

El 29 de enero de 1991 se tomó la decisión de transferir la iglesia a la comunidad. El edificio resultó estar muy dañado y lleno de chatarra y basura; desmantelar todo esto llevó toda una temporada. Por fuera, la iglesia estaba cubierta con una capa de tierra de más de un metro y medio. Toda la temporada cálida de 1992 se dedicó a excavar y limpiar las paredes. El 12 de julio de 1993, en la festividad de Pedro y Pablo, se celebró el primer servicio después de muchos años.