Архитектурное решение церкви отличается оригинальностью. Это круглая купольная постройка, окружённая колоннадой. Симметрия здания нарушена пристройкой у западного входа, где расположены паперть и портик с фронтоном, а также две башенки-колокольни по бокам портика. Внутри под куполом выделяется алтарь в виде круглого деревянного павильона, что не соответствует каноническим нормам православной церкви. Как это часто случалось в первой половине XIX века, в период становления классицизма, проект церкви, возможно, был прислан из Петербурга или приобретён за границей. Однако строительство велось местными силами и средствами без привлечения приезжих архитекторов. Работы по возведению здания по этому необычному проекту выполнялись мастерами, вероятно, не знакомыми с классической ордерной архитектурой. Например, на кирпичные стволы тосканских колонн установлены белокаменные капители, где и верхняя плита, абака, и поддерживающий её валик, эхин, имеют четырёхугольную форму. Тем не менее, каменщики проявили высокое мастерство, с исключительным умением и изобретательностью выкладывая из кирпича сложные элементы винтовой лестницы на колокольню.