Средняя часть храма представляет собой небольшую двустолпную церковь на подклете с двумя одноглавыми приделами. Боковые фасады были дополнены более поздними пристройками, трапезной и галереей. Отделка храма скромная и монастырская, украшена только лопатками. Как церковь, так и приделы имеют аттики с декоративными полукружьями. Пятиглавие мощное и плотно сдвинутое.

В 1635 году Д.М. Пожарский привез из Соловецкого монастыря в храм золоченый Крест Господен высотой три аршина с барельефом из гранатового дерева. Сейчас этот Крест, обладающий целительными свойствами и ежегодно вывозившийся на Нижегородскую ярмарку, находится в Высоковской церкви Нижнего Новгорода. Другими реликвиями собора были хоругвь народного ополчения 1612 года, походная икона, складень Д.М. Пожарского и образ Казанской Богоматери, вышитый шелком женой князя Прасковьей Варфоломеевной. В 1827 году знамя ополчения было передано в Оружейную палату, теперь оно находится в Нижнем Новгороде.

После закрытия монастыря собор стал приходской церковью.

В 1879 году была проведена реконструкция храма, пристроена трапезная в псевдовизантийском стиле с одним куполом, а шатровая колокольня заменена на трехъярусную. Новая колокольня приобрела тяжелые формы. Она украшена декоративным шатром, колоннами по углам второго и третьего ярусов, змейкой под карнизом второго яруса, сухариками и фризом первого яруса с нишами. Территория собора окружена оградой с каменными столбами, воротами с ажурной металлической решеткой и ампирной часовней в северо-восточном углу. Перестройка не затронула восточный, алтарный фасад. Пять апсид во всю ширину и приделов имеют свои собственные апсиды, выдвинутые из-под верхних. В настоящее время в церкви восстановлена ограда и возобновлены службы.