Своеобразный пример превращения гражданского здания в культовое сооружение, выполненное в формах эклектики 2-й половины 19 в., входит в ансамбль исторической застройки за р. Мельничной.
При сооружении церкви (в связи с разделением территории монастыря и переходом Рождественской соборной церкви во владение прихожан) использован старый каменный корпус на углу Большой и Никольской улиц, приобретённый ещё игуменьей Деворой Коноваловой в 1820-1830-х гг. Судя по старым фотографиям, над корпусом был воздвигнут крупный деревянный восьмерик с круглыми окнами, завершённый шатром и главкой на барабане; такой же световой шатровый восьмерик, но поменьше, возвышался над композиционно не выявленной алтарной частью. С западной стороны стояла деревянная двухъярусная звонница на столбах, под двускатной крышей.
Кирпичное одноэтажное здание, трапециевидное в плане (со скошенным северным фасадом), под железной вальмовой крышей, южным фасадом в шесть проёмов выходит в линию застройки ул. Ленина, четырёхоконным восточным фасадом — в линию ул. Лыткина. Внутренняя планировка выполнена деревянными перегородками: поперечная выделяет в западной части узкую сквозную паперть со входом с улицы, продольная — северную часть с антресолями. Оштукатуренные фасады завершены подшивным профилированным карнизом, цоколь отделён широкой подоконной тягой. Углы и часть простенков обработаны филёнчатыми лопатками, оборванными над цоколем. Окна с трапециевидной перемычкой обрамлены плоскими наличниками с ушами и треугольными профилированными сандриками.