Храм построен в неоготическом стиле на возвышенном месте парка. При этом А. П. Брюллов отказался от свойственного готике дробного декора и создал строго симметричный «рисунок». Стены здания, расчленённые контрфорсами, кирпичные, облицованы тёсаным светло-жёлтым пудостским известняком. Окна стрельчатые с витражами, заменившими первоначальные работы мастера Рябкова. Башню с колокольней венчает ажурный шпиль, покрытый битой медью.
Стены храма внутри с лепниной, восстановленной по старому образцу, выполненному орнаменталистом Е. Балиным; выкрашены в розовый цвет, в алтаре — синий. Резной, ажурный ясеневый иконостас в готическом стиле восстановлен по образцу существовавшего ранее, вырезанного мастером Тарасовым. Ранее на Горнем месте располагалась картина «Распятие», в самом храме находились статуи работы С. И. Гальберга и П. Трискорни.
