Architektura Cerkiew naśladuje moskiewskie świątynie prawosławne. Jest trójnawowa, przy czym dwie nawy boczne są niższe od głównej, centralnej. Całość wspiera się na sześciu filarach. Budynek jest trójdzielny; ponad przedsionkiem wznosi się dzwonnica, na której zawieszono w 1916 pięć dzwonów. Ponad nawą główną znajduje się dziewięć złoconych cebulastych kopuł z krzyżami, zgrupowanych wokół największej-centralnej. Budynek jest z zewnątrz wyłożony marmurem; ponad wejściem znajduje się portal z biało czarnego marmuru, wsparty na dwóch kolumnach. Obramowania znajdują się również wokół półkolistych okien, całość otacza fryz.
Dekorację malarską wnętrza (motyw nieba na sklepieniu, motywy roślinne) wykonał w stylu neobizantyjskim Joseph Benzoni z Lugano. W bębnie głównej kopuły Giacomo Donati wykonał fresk Chrystusa Pantokratora, błogosławiącego ziemię. W czterech narożnikach bębna znalazły się postacie ewangelistów z towarzyszącymi im symbolami. W ikonostasie znajdują się dwie ikony napisane przez Nikołaja Koszelewa (Matka Boża i Chrystus) oraz dwie ikony przekazane przez zakonników rosyjskich żyjących na Górze Athos: św. Pantelejmona i wariant ikony Matki Bożej „Szybko Spełniająca Prośby”.