Церковь имеет форму креста, ширина здания 20 метров, длина – 22 метра, высота – около 20 метров. Главный вход обращен на северо-запад, а алтарь – на юго-восток. Для строительства использовался красный кирпич. Освятили храм 31 октября 1899 года. Первоначально церковь была освящена во имя Матфея и Евгении. Потом на протяжении нескольких лет храм то закрывали, то снова открывали. Были времена, что здесь располагался музей атеизма и даже столовая детского сада. Но пришло время, и власть начала понимать все значение памятников архитектуры. Поэтому 11 августа 1987 года церковь мучеников Павла и Наталии получила статус памятника архитектуры местного значения. Спустя два года шефство над храмом взяла епархия Братьев Свято-Успенского мужского монастыря. 22 декабря 1990 года храм вновь освятили уже во имя мучеников Адриана и Наталии. Основное место в храме занимают две чудотворные иконы − Божией Матери "Скоропослушницы" и Святителя Николая Чудотворца, написанные в Свято-Пантелеймоновском монастыре на Афоне. Это подарок церкви от Одесской киностудии. В наши дни храм живет обычной жизнью. Двери в нем всегда открыты для нуждающихся в духовной пище или просто для людей, желающих полюбоваться старинной архитектурой здания.