La catedral de la Anunciación, realizada en estilo clasicista con rasgos provinciales, es uno de los ejemplos característicos de un templo centrado a principios del siglo XIX, adornado con pórticos de columnas en todas sus fachadas. El volumen principal del edificio, un bajo cubo de cuatro columnas, que anteriormente estaba rematado con cinco cúpulas. Al este y al oeste, se adosan a él una ábside y un vestíbulo rectangulares de igual tamaño. En la actualidad, el edificio ha sido modificado debido a adiciones de ladrillo de la época soviética, se ha perdido el pórtico oriental y de la terminación de cinco cúpulas solo se ha conservado el octógono central con caras diagonales más estrechas, cubierto con un techo semiesférico con media cúpulas, característico del clasicismo.

Las fachadas del edificio se distinguen por su decorado austero. Las partes centrales de las fachadas norte, sur y oeste están destacadas por risalits planos, que corresponden a los pórticos toscanos de cuatro columnas de la intercupula central ampliada. Las columnas de los pórticos, instaladas sobre pedestales, tienen bases y capiteles de piedra blanca perfilada, que sostienen un masivo entablamento con un amplio cornisa de dibujo tosco. Los frontones triangulares de los pórticos han sido desmantelados, y el frontón existente en la fachada oeste fue construido en la época soviética. Las ventanas rectangulares sin marco están adornadas con nichos debajo de los alféizares. En los risalits del centro de las fachadas se encuentran ventanas triples con vanos laterales más estrechos. En las caras del octógono, orientadas hacia los puntos cardinales, también hay ventanas triples con vanos centrales en arco.

En el interior, cuatro poderosas columnas de forma compleja sostienen el octógono que corona el templo, organizando el espacio interior en forma de cruz desigual. Los "brazos" de la cruz están cubiertos con bóvedas de arista, y las intersecciones, con bóvedas de medio cañón. La cubierta del octógono, que anteriormente se abría al interior del templo, está oculta por un techo posterior.