Кирпичный пятиглавый храм на подклете окружен галереями-папертями с северной и западной сторон. Основной объем здания представляет собой бесстолпный двухсветный четверик, слегка вытянутый по оси север-юг и перекрытый лотковым сводом с распалубками. К западной галерее ведет открытая лестница, над нижней площадкой которой возвышается ярусная шатровая колокольня. В настоящее время храм сильно обветшал и нуждается в срочной реставрации.

Внешний облик церкви отличается сдержанностью и изяществом. Живописная асимметрия, характерная для русского зодчества XVII века, проявляется как в композиции храма, так и в его декоре. Главным украшением южного фасада служат небольшие окна, расположенные треугольником. Такое размещение окон, заимствованное из деревянного зодчества, встречается и в каменных храмах того времени. Примером может служить церковь в подмосковном селе Рожествено-Суворо, построенная в конце XVII века по заказу князей Барятинских. Интересно, что вотчины Барятинских находились рядом с ярославскими владениями А.И. Чирикова.

Наличники окон Троицкой церкви выполнены в виде простых рамок с треугольными или килевидными завершениями, оформленных полуваликом. В декор также входят плоские лопатки, полуколонки между апсидами и простые поребрики.

Первоначально пластика храма была более выразительной: массивные арки, поддерживающие галерею, были открытыми; алтарная часть зимней церкви Казанской Богоматери в подклете имела трехапсидное построение, а не прямоугольное, как сейчас. Возможно, существовала южная галерея с приделом, утраченная при позднейших переделках.

Несмотря на изменения и утраты, Троицкая церковь сохранила выразительность, присущую памятникам XVII века. Этому способствуют масштабная соразмерность с человеком, живая мягкость форм, легкая асимметрия деталей, создающая впечатление ручной работы, и патина старины, которая легко исчезает при небрежной реставрации.

От прежнего внутреннего убранства храма ничего не сохранилось. Однако, открыв тяжелую кованую дверь, ведущую внутрь, можно полюбоваться игрой архитектурных форм: арочными проемами, соединяющими части здания, низкими лотковыми сводами с разновеликими распалубками и глубокими нишами в алтарной части.

Троицкая церковь в Аристове отличается от традиционных форм ярославского зодчества XVII века. Возможно, ее строили московские мастера. Однако этот памятник важен и для истории ярославского зодчества, так как вместе с Казанской церковью в Сарафонове он открывает ряд ярославских вотчинных храмов XVII-XVIII веков.