L'église d'Éphime est l'un des rares temples à coupole préservés dans l'architecture russe ancienne. À l'origine, une église en bois a été construite à cet endroit sur ordre du patriarche Filaret en 1629, mais elle a brûlé le 4 mai 1640. Avec la bénédiction du patriarche Joseph, l'église en bois de Nicolas, qui se trouvait sur la rive de la Volga près de l'ancien monastère, a été temporairement déplacée pour remplacer l'église d'Éphime brûlée. À partir de 1642, le monastère a commencé à acheter des briques à Balakhna pour construire un nouveau temple en pierre.

À la fin de 1644, le diacre Herman de la cathédrale de l'Assomption du Kremlin de Moscou est devenu le supérieur du monastère des Grottes, élevé au rang d'archimandrite. Il a amené avec lui l'architecte Antipa Konstantinov. L'église en l'honneur de saint Éphime de Souzdal a été construite en 1645 et est devenue un exemple frappant de construction par imitation. Son prototype était la cathédrale de l'archange Michel du Kremlin de Nijni Novgorod, également construite par Antipa Konstantinov. Cependant, l'église du monastère des Grottes avait ses propres caractéristiques : elle n'avait ni vestibule ni clocher, avec une partie altérale rectangulaire. La partie supérieure du bâtiment était nettement plus petite que la base, ce qui soulignait visuellement la hauteur de la structure.

La partie inférieure du temple comprenait les portes saintes et un passage voûté étroit pour les piétons, avec une petite loge de garde adjacente au monastère. Un perron en pierre mène à la salle de prière, située sous le dôme ouvert du monastère. La décoration est soigneusement pensée, et le silhouette du bâtiment est expressive. L'église est l'un des éléments dominants de l'ensemble monastique.

Des travaux de restauration ont été réalisés en 2012-2013, comprenant le renforcement et la restauration des fondations, le démontage de la maçonnerie originale des murs, la restauration de la surface de la maçonnerie en brique, de la voûte au-dessus de l'arc de passage, l'installation des ouvertures de fenêtres et de portes, la toiture, la fabrication et l'installation d'un balcon en bois, l'étanchéité des murs et des fondations, la restauration de la voûte au-dessus de l'arc de passage, la mise en place de toits en acier galvanisé, le traitement antiseptique des murs en pierre et en béton, le revêtement ignifuge des structures en bois, l'amélioration de la peinture avec des compositions à base d'huile pour le bois, la construction de nouveaux perrons en bois avec des socles, le vitrage des châssis, le plafond, le plâtrage des surfaces à l'intérieur et à l'extérieur, ainsi que la construction des fondations.