До революции этот город на Волге носил двойное название, Романов-Борисоглебск. До 1822 года это были два отдельных города: древний Романов, основанный в середине XIV века угличским князем Романом на левом берегу Волги, и Борисоглебск на правом.

Центральная часть собора выглядит массивно и спокойно, а маленькие кубические приделы, примыкающие к ней с юга и севера, украшены стройными шатрами. Композиция собора была бы строго симметричной, если бы не нарядная шатровая колокольня, примыкающая к северо-западному углу. Она придает ансамблю динамику и живописность, характерные для древнерусской архитектуры.

Эта сложная и на первый взгляд противоречивая композиция может навести на мысль, что она создавалась в разное время. Однако это не так: вся архитектура относится к середине XVIII века, и все контрасты задуманы и художественно продуманы. Исключение составляют южная и западная части галереи, которые были перестроены в XIX веке в упрощенных классических формах.

Внутренние стены и своды собора полностью расписаны, вероятно, вскоре после его постройки. По стилю росписи исследователи предполагают, что здесь работали знаменитые костромские мастера Василий Ильин и Гурий Никитин.