Вначале это была деревянная постройка, которую затем заменили каменной. Произошло это в 1689 году, тогда же собор был освящен. Он представляет собой трехкупольную церковь, установленную на тёплом зимнем храме, что характерно для русской церковной архитектуры. Верхняя холодная церковь окружена галереей – "опасанням" – и объединялась "гульбищем" с шатровой колокольней. Воздушные формы церкви контрастируют с суровой прямотой колокольни. Снаружи церковь украшена фактурной лепниной в стиле барокко, а внутри создают интерьер глубокие ниши и красочные росписи украинского художника Бунакова (учителя И.Е. Репина). Нижний храм был ранее Трехсвятительским, а затем стал Крестовождвиженским. В колокольне собора установлен колокол весом 1,6 тонны.