Одновременно с возведением собора рядом строилась 37-метровая колокольня с шатровой крышей. Все колокольни Гороховца того времени были похожи друг на друга, как сестры-близнецы. Проект предусматривал создание высокого восьмерика с шатровой крышей на низком основании-четверике. Интересно, что аналогичную конструкцию имеют и некоторые деревянные колокольни северных русских храмов. Возможно, архитектор был родом из северных регионов, ведь по Волге и Шексне можно добраться до Белого озера, а там и Архангельская область недалеко. В отличие от собора, колокольня украшена традиционными русскими каменными элементами, сосредоточенными на ярусе звона и шатре. Плоскости восьмигранника завершены поперечным поясом ширинок, по паре на грань, над которыми расположены восемь арок с кокошниками. На гранях шатра находятся люкарны в два яруса, на верхнем из которых они глухие. Ребра многогранников выделены профильной тягой на шатре и лопатками на восьмерике.

Возможно, что колокольню и собор строили разные зодчие, так как Ершов мог пригласить модного столичного архитектора. В конце 1690-х годов, уже в преклонном возрасте, он продает свои винокуренные заводы, часть средств жертвует монастырям. Существует версия, что он принял монашеский постриг в одном из этих монастырей. На оставшиеся деньги он нанимает московских архитекторов, объяснив, что хочет оставить добрую память о себе на родной земле. Столичные строители, следуя модным веяниям, возвели собор, какого в Гороховце еще не было. Он получился строгим, внушительным и подавляющим своей мощью.