Соборная церковь во имя Живоначальной Троицы строилась в 1670-1680-е годы. В ее облике сочетаются композиционные приемы середины XVII века с белокаменным декором стиля московского барокко. Пятиглавый храм с трехчастной апсидой поставлен на высокий подклет. В нижнем ярусе находится трапезная палата с теплой церковью, освященной в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. Алтарная часть этой церкви, сильно выступающая, придает восточному фасаду ступенчатые очертания. С южной и западной стороны здание окружают открытые галереи на аркадах с деревянным настилом вместо сводов. У северо-западного угла поднимается трехъярусная шатровая колокольня, перестроенная в 1870 году.

Внешний, частично утраченный декор храма, был нарядным и разнообразным: каменные наличники с колонками и фронтонами, роспись на стенах. Парапет гульбища украшали полихромные изразцы, некоторые из них с изображением двуглавых орлов. Тесовые кровли и черепичные главы храма в XVIII-XIX веках заменены металлическими. Иконостасы и вся церковная утварь утрачены.