Владимирская церковь представляет собой уникальный приходской храм эпохи эклектики, в котором формы позднего классицизма сочетаются с элементами русского стиля. Здание имеет прямоугольную форму, вытянуто по продольной оси и объединяет сам храм, алтарь и западный притвор. Оно завершено сложной вальмовой крышей, над которой возвышается небольшой четверик с луковичной главкой на четырехскатной кровле. На востоке аналогичная главка расположена над алтарем. Особенность здания заключается в использовании форм, характерных скорее для гражданской архитектуры. Ярусы второго света, возвышающиеся над центральными ризалитами боковых фасадов, напоминают мезонины усадебных домов, а люкарны и слуховые окна добавляют оригинальности. Восточный и западный фасады идентичны, с центральной частью, выделенной легким ризалитом с треугольным фронтоном. Стены до уровня окон оформлены рустом: квадровым в торцовых частях и дощатым в основной. Центральные ризалиты боковых фасадов ограничены филенчатыми лопатками. Перемычки окон алтаря и притвора украшены высокими складчатыми гребнями, а в основной части, профилированными сандриками. Среднее окно центрального ризалита имеет килевидный кокошник. Завершает объемы узкий ступенчатый карниз, а тимпаны фронтонов декорированы филенками.

Внутри храм разделен на три нефа шестью крещатыми столбами, поддерживающими подпружные арки. Средний неф и западный притвор перекрыты крестовыми сводами, боковые нефы и алтарь, коробовыми. Четверик над основным пространством имеет сомкнутый свод.

В 2014-2015 годах были проведены работы по сохранению церкви. Они включали замену деревянных перекрытий, усиление фундаментов, реставрацию фасадов, вычинку, обмазку и покраску, а также реставрацию стропильной системы, обрешетки, кровли, глав и крестов, воссоздание оконных коробок с переплетами и дверей.