В плане крестовый, пятикупольный, с четырьмя низенькими помещениями между ветвями креста (по осям 27х23,5 м). Высота интерьера до зенита среднего купола 28 м. Фасады храма оформлены на гранях пилястрами, окна - наличниками с треугольными сандриками и полуколонками. Средний купол поставлен на круглый барабан, боковые - на восьмигранные. Внутреннее подкупольное пространство пяти куполов воспринимается как единое благодаря высоким подпружным аркам среднего купола. Угловые маленькие помещения между рукавами креста перекрыты сомкнутыми купольными сводами на низеньких восьмеричках, переход к которым осуществлен с помощью плоских парусов. Объемы собора до венчающего карниза по высоте в два раза превосходят завершение его куполами. Это придает вертикальному движению башнеобразных масс силу и энергию, усиливаемые мощными пилястрами, высокими узкими окнами, обрамленными наличниками и полуколонками. Интерьер впечатляет светлостью и торжественностью; в нем нет ничего дробного, мелкого, мешающего восприятию общего. Собор принадлежит к одним из наиболее ярких произведений архитектуры украинского барокко XVII-XVIII вв.

© Г.Н. Логвин, Украина и Молдавия, «Искусство», М., 1982 г.