Спочатку мав вигляд корабля, але в 1830 р. було прибудовано три портика по 4 колони, і собор набув вигляду хреста , характерний для російського класицизму.
Собор являє собою одноповерховий кам'яна споруда з п'ятиярусної дзвіницею і шатровим куполом, який вінчає цибулинка з хрестом. Собор трипрестольний з позолоченим дерев'яним різьбленим іконостасом.
Лівий престол в ім'я рятівника і чудотворця Миколая, головний - на честь Вознесіння Христового , правий - на честь ікони Казанської Божої Матері.
В 1971 році стіни середній частині собору розписані московськими художниками, а вівтар , купол , центральна частина - родиною художника Піскарьова.
У соборі зберігається частка мощей святого Іоанна Сучавського .
До собору примикала дзвіниця заввишки 40 метрів. Було 8 дзвонів. Найбільший важив 6160 кг, був відлитий на заводі ім. Павла Рижова у м. Харкові, на ньому - рельєфне зображення ікон Спасителя та Божої Матері.
В 2002 році на території собору була побудована каплиця на честь 2000 річчя Різдва Христового.
17 липня 2004 обрушилася дзвіниця в соборі. В даний час ведуться реставраційні роботи.
.
