Архитектурно храм представляет собой каменное здание, выполненное в стиле эклектики. Первоначально он имел форму четверика с трапезной и колокольней. В 1888 году к южной стороне храма был пристроен придел в честь преподобного Кирилла Новоезерского, что повлекло изменения в архитектурном декоре фасадов. В конце XIX века, в 1891–1893 годах, на месте старой колокольни была возведена новая отдельно стоящая многоярусная шатровая колокольня, ставшая архитектурной доминантой исторического центра Алатыря.
В 1879 и 1887 годах при храме были построены две каменные часовни, которые не сохранились до наших дней.
В 1930 году храм был закрыт советскими властями. В последующие годы здание использовалось не по назначению: в помещении храма размещалась мельница, а на колокольне была устроена пожарная каланча.
В августе 2001 года в результате пожара была уничтожена деревянная шатровая крыша колокольни. Впоследствии шатер был восстановлен.
