La cathédrale Spassky a été construite en 1537-1542 à l'emplacement d'une église en bois brûlée. C'est une cathédrale à cinq coupoles sur un sous-sol, entourée de galeries et ayant trois absides semi-circulaires. Les façades du bâtiment sont divisées en trois parties par de larges pilastres, qui se terminent par de grandes arcatures; la partie centrale est plus grande que les latérales. La transition vers les tambours des coupoles forme un deuxième niveau d'arcatures. La coupole centrale, qui se distingue des latérales, a quatre arcatures à sa base. L'augmentation progressive des volumes vers le centre crée une composition pyramidale. L'architecture de la cathédrale correspond aux traditions de l'architecture moscovite du début du XVIe siècle. La principale différence avec d'autres constructions moscovites de cette période réside dans la concision et la retenue de la décoration des façades, les légers doubles retraits sur les pilastres, la corniche simple avec des renforts et les ouvertures de fenêtres sans encadrements. Les parties supérieures des tambours des coupoles sont ornées d'une décoration plus variée, caractéristique des églises du nord de la Russie à la fin du XVe et au début du XVIe siècle, comme dans les monastères de Kirillo-Belozersky et de Ferapontov, avec des rangées d'arcades en forme de kil, de niches rectangulaires et de frises, complétées sur le tambour central par des balustres en brique et une bande de bordure.

Sur trois côtés, à l'exception de l'est, la cathédrale est entourée d'une galerie à deux niveaux avec des arcs ouverts au deuxième niveau, ornés d'archivoltes en forme de kil, similaires aux arcatures. La galerie a probablement été ajoutée en 1654-1671 lors de travaux en pierre à grande échelle dans le monastère. Trois portails en perspective mènent à la galerie, avec des colonnes de chaque côté et un sommet en forme de kil. Du côté nord, elle se termine par une sacristie à deux étages avec une entrée depuis l'autel, reconstruite en 1759. Un grand porche du XVIIe siècle avec un escalier mène au portail ouest, dont la structure utilise de massifs piliers en forme de cruche, soutenant des arcs doubles avec un poids suspendu. Le toit en forme de tente du porche a été remplacé par un toit à deux versants au XIXe siècle.

Les voûtes en caisson de construction en gradins sont soutenues par quatre piliers massifs. Les murs intérieurs de la cathédrale sont blanchis. On suppose qu'autrefois ils n'étaient pas peints, bien qu'il existe un avis contraire. Les voûtes et les murs du temple supérieur ont été décorés de peintures en 1859, mais elles ont été perdues; le rez-de-chaussée n'a pas été peint en raison de fréquentes rénovations causées par l'humidité.

À la fin du XIXe siècle, il y avait trois autels au niveau supérieur de la cathédrale, et cinq au niveau inférieur. Auparavant, dans l'autel du temple principal se trouvaient les autels de Dimitri de Priluki, de Jean l'Évangéliste et de la Transfiguration. En 1656, l'autel de Dimitri de Priluki a été déplacé au rez-de-chaussée, et son emplacement a été occupé par l'autel de Jean l'Évangéliste. L'autel de la Transfiguration, après l'incendie de 1811, a été transféré au porche sud, remplaçant l'autel au nom des saints martyrs Platon et Roman.