Архитектурный проект храма был разработан супругами Михаилом и Анной Мочаловыми, а затем доработан проектным бюро «Белый квадрат» под руководством архитектора Владимира Пуляева. Здание представляет собой каменный пятиглавый храм в виде трёхступенчатой пирамиды четвериков, с примкнутой к западному фасаду двухъярусной колокольней. Толщина стен варьируется от 500 до 770 мм, что обеспечивает высокую прочность и долговечность сооружения.
В 2007 году в незавершённом храме начали совершаться молебны по воскресным дням. 20 ноября 2011 года была совершена первая Божественная литургия. В связи с образованием Братской епархии храм получил статус собора.
Собор имеет два уровня: верхний храм в честь Рождества Христова и нижний храм во имя святителя Николая Чудотворца. В нижнем храме расположена купель для крещения, выполненная в виде микробассейна с круговыми ступенями. Также в подземной части здания находится амфитеатр актового зала, предназначенный для проведения культурных и образовательных мероприятий.
Внутреннее убранство собора включает иконостас, выполненный в соответствии с древнерусскими канонами. Иконы для иконостаса писались в Усть-Илимске и оформлялись под руководством иконописца Александра Чалдина. В настоящее время продолжаются работы по росписи стен и оформлению интерьера храма.
Собор оснащён современными инженерными системами, включая закрытую систему теплоснабжения, системы дымоудаления и пожаротушения, что соответствует требованиям безопасности для общественных зданий. Также предусмотрены аварийные выходы и другие элементы, обеспечивающие безопасность прихожан и посетителей.
С момента своего основания собор стал центром духовной и культурной жизни города Братска. При храме действуют различные объединения, включая молодёжное объединение «Доброхоты», клуб «Ветви», духовный центр «Слово» и школа звонарей. Храм также участвует в благотворительной деятельности, оказывая помощь нуждающимся.
