Choć sama architektura cerkwi utrzymana była w historyzującym stylu neoruskim, popularnym w Rosji w końcu XIX w., to konstrukcja świątyni przedstawiała się na wskroś nowocześnie. Do podparcia centralnej kopuły użyto dwóch par przecinających się paraboidalnych łuków wykonanych z żelbetu, podobnie jak w zbudowanej w tym samym czasie wotywnej cerkwi p.w. św. Konstantego i Michała w Wilnie. Był to pierwszy obiekt na terenie miasta, w którym żelbet zastosowano na taką skalę. Obecnie w miejscu rozebranej cerkwi przy ul. Sienkiewicza 65 znajduje się socrealistyczny gmach Komendy Wojewódzkiej Policji, wzniesiony w 1957 r. według projektu arch. Gerarda Pająka z warszawskiego Przedsiębiorstwa Projektowania Budownictwa Miejskiego Miastoprojekt Północ - Wschód. Niestety, ostatnie prace związane z termomodernizacją tego budynku przyczyniły się do zniszczenia w znacznym stopniu jego walorów architektonicznych.