Типичное произведение сибирского зодчества середины 18 в., выполненное в сочных и нарядных формах «уральского барокко», отличается сильной архаизирующей ориентацией и некоторой грубоватостью в трактовке применяемых форм; вместе с тем демонстрирует ряд редких и своеобразных конструктивных и композиционно- планировочных приёмов.
Из документов известно, что каменный собор был заложен в 1735 г., при архимандрите Димитрии Смеловском, и освящён в 1756 г., при Александре Андрееве. Известно также, что ещё в начале 19 в. в северном приделе Усекновения главы Иоанна Предтечи сохранялся антиминс 1753 г. Реставрационные исследования позволили сделать вывод о различных строительных этапах собора: сначала был завершён главный, «холодный» храм, а затем, до его освящения, к нему пристроена трапезная с двумя «тёплыми» приделами. Что же касается колокольни, впервые упомянутой в монастырской описи 1772 г., то её строительство производилось (или завершалось) в конце 1760-х гг. Западные пристройки к трапезной, по сторонам нижнего яруса колокольни, появились во 2-й половине 18 в. В 1805-1808 гг. трапезная была расширена к югу пристроенным Ильинским приделом с примыкающей с запада «сторожевой палаткой», возведённой в ряд с прежними западными пристройками.
Композиционный комплекс Спасского собора был воздвигнут на месте прежней деревянной церкви, в средней и наиболее возвышенной части территории монастыря, ближе к южной его границе. Первоначально собор имел продольную трёхчастную композицию: на одной оси храм типа «восьмерик на четверике» с сильно выступающей полукруглой апсидой, широкая трапезная с двумя фланкирующими повышенными приделами, Покровским и Предтеченским, и высокая трёхъярусная колокольня, восьмигранная в верхних ярусах. Апсиды приделов примыкают к боковым фасадам четверика, вызывая некоторое смещение его центральных осей к востоку. Придел Ильи Пророка, с параболической в плане алтарной апсидой и трапециевидным боковым выступом, значительно растянул объём трапезной в ширину, разрушив таким образом симметричную продольность первоначальной композиции.
Восьмерик храма, возведённый на арочных тромпах, перекрыт лотковым куполом, несущим световой восьмигранный барабан круглой главки. Лотковый купол колоколенного звона увенчан шпилем на барабане. Двустолпная трапезная перекрыта пересекающимися Коробовыми сводами, возвышающиеся над трапезной двусветные приделы сомкнутыми сводами, которые увенчивались, как и главный алтарь, главками на двухъярусных глухих барабанах (теперь все три барабана заменены купольным покрытием). Придел Ильи Пророка объединён с пространством трапезной тремя арками различной ширины, пробитыми в стене Покровского придела. Все покрытия собора железные, на деревянных стропилах и обрешётке: на храме и колокольне — купольные, на трапезной — двускатное с вальмой на западную сторону.
Восьмерик храма, апсида главного алтаря, первый и второй ярусы колокольни завершены мелкопрофилированным карнизом с крупными кубическими консольками, характерными для произведений урало-тюменской школы; четверик храма — карнизом с мелкой аркатурой, трапезная и приделы — карнизом с подкарнизным валиком. Углы четверика и приделов оформлены слегка отступающими от углов лопатками, многократно расчленёнными горизонтальными заглубляющими профилями (лопатки четверика в верхней части оставлены гладкими и, расширяясь, смыкаются на углах); углы восьмерика и второго яруса колокольни — узкими переломленными лопатками. Пилоны звона обработаны вертикальными филёнками; арки заглублены стрельчатыми архивольтами, выше которых углы объёма вскрыты филёнками в форме квадрифолия. Верхняя часть второго яруса украшена двумя регистрами ширинок, над которыми помещены небольшие круглые окна.
Растёсанные арочные окна храма и алтаря обрамлены варьируемыми формами «бухвостовского» наличника с его круглыми лиственными капительками полуколонок и встречными завитками в венчающей части; наличники «горнего» окна и наружной алтарной двери (переделанной из первоначального окна) увенчаны тремя сливающимися полукруглыми кокошниками. Характерная деталь всех этих обрамлений — порезка наружных обломов обронным зубчиковым орнаментом, воспроизводящим приёмы деревянной резьбы. Прямоугольные окна трапезной и приделов обрамлены простыми ленточными наличниками, однако при натурном обследовании памятника были обнаружены следы срубленных первоначальных наличников, имевших дифференцированную раму (колонки и карнизы) и венчание в виде полукруглого профилированного кокошника с заглублённым в стену тимпаном. Северный и южный порталы собора частично утрачены вследствие растёски проёмов. Западный портал (под колокольней) воспроизводит форму порталов 17 в.: в первом «перспективном» заглублении эллиптической арки переброшена цепочка парных балясинок, во втором — цепочка крупных кубышек. По фланкирующим массивным полуколоннам раскрепован протянутый над порталом карниз — эти раскреповки служат опорой для расходящихся завитков, перекрытых треугольными фронтончиками; фланкирующие полуколонны повторяются в уменьшенном виде в обрамлении поставленного на карниз киота, в котором находился «образ Спасителя за слудою, мерою в аршин». Единственный из венчающих объёмов, сохранивший свою первоначальную форму, — барабан под шпилем колокольни — усложнён по рёбрам узкими волютами.