Донедавна автором собору вважали майстра Києво-Печерської лаври С. Ковніра, однак, за даними деяких дослідників, автором проекту і будівництва був архітектор П. Неєлов. Належить до центричних, дев’ятидільних, п’ятибаневих храмів.
У плані це правильний хрест з напівкруглими завершеннями рамен. Між раменами хреста затиснуто квадратні у плані камери, які завершуються бароковими банями.
Основою центральної бані, якадомінує в композиції споруди, є чотири стовпи і підпружні арки. Об’ємно-просторова структура і декоративно-пластичне вирішення архітектурної форми храму засвідчують його приналежність до періоду архітектури українського бароко.
План собору Загальний вигляд собору