Высота храма составляет 30,5 метров. Он одноэтажный, но расположен на высоком подклете. Храм одноглавый, с пятигранной алтарной абсидой, завершён восьмигранным глухим барабаном с шейкой, главкой и крестом.

Ранее с трёх сторон здания находилась каменная паперть на столбах, которая была разобрана в 1792 году из-за ветхости. Сейчас о ней напоминает только фрагмент в виде крыльца на южной стороне храма. В подклети расположены две палаты, одна из которых служит усыпальницей настоятелей монастыря. Церковь имела два входа: один с южной стороны через крытое крыльцо на соединённых арками кирпичных столбах, другой, из настоятельских палат.

Храм сильно пострадал во время Отечественной войны 1812 года и был восстановлен и освящён только в 1819 году. В 1972 году при ремонте купола церкви под кровлей обнаружили неразорвавшийся снаряд времён Великой Отечественной войны. Отступающие фашистские части обстреливали местность, и один из снарядов попал в купол храма, но не взорвался. Снаряд пролежал в кровле храма тридцать лет, и для его обезвреживания пришлось вызвать сапёров. Тогда же в ходе ремонта укрепили верх церкви, заменили кровлю, переделали деревянную лестницу и укрепили цокольную часть с северной стороны.

27 июля 1992 года церковь Митрофана была освящена, в престол положили мощи мучеников Хозевитских, и начались регулярные богослужения. В 2011 году старую оцинкованную кровлю заменили на медную, а здание оштукатурили и покрасили снаружи.