Главенствующее значение получил восточный торцевой фасад, обращенный на ул.Институтскую. Здесь теперь располагался вход. Он был решен в виде классицистического портика с изящными коринфскими колонками на постаментах. Его фланкировали высокие, квадратные в плане башенки-колокольни с шатровыми завершениями. Проемы новых обьемов повторили полуциркульные завершения окон первоначального костела. Строгие рустованные поверхности контрастировали с чрезмерно пышной для классицизма лепниной капителей, завершений архивольтов на звонницах и сандриков, кованым ажуром ограждений звонниц и ворот. Тимпан фронтона заполнял барельеф с изображением всевидящего ока, сам он был увенчан фигурой ангела, несущего крест. Колонный портик с колокольнями по сторонам, выступы каплиц в центрах южного и северного фасадов, закристия создали богатый пластический обьем, работающий на обе улицы. Свойственную стилю строго симметричную композицию главного фасада еще более подчеркнули появившиеся позднее кованные ажурные ворота на рустованных столбах. Новая ограда, решенная в стилистическом единстве с отстроенным вновь зданием костела, дополнила его архитектурный облик и составила с ним единый ансамбль. Пять позолоченных мастером И.Фешиным крестов венчали церковь.

Симметрия, четкие горизонтали руста и карнизов, использование ордера, традиционная охристая окраска - все эти элементы связаны с традициями русского классицизма. Вместе с тем в композиции главного фасада заметны мотивы, навеянные постройками романской архитектуры, ее норманской школы. Такое сочетание стилей, характерное для времени, вместе с непривычным использованием скульптурной композиции придали иноверческому храму романтический оттенок.

Необыкновенно богато декорирован интерьер. Стены высокого молельного зала расчленены большими полуциркульными окнами, простенки между которыми заполнены коринфскими пилястрами. Они поддерживают развитый антаблемент. Капители, фриз, стены хоров, замковые камни окон и кессонированный потолок с розетками - все покрыто сплошь искусной лепниной растительного характера. В особенности великолепен большой центральный плафон для люстры.

Известно и имя мастера, выполнившего эти работы. Это лепщик-скульптор Филиппович. Им же выполнена лепнина на фасадах. В зале над входом были устроены хоры, где был установлен новый орган. Они отгораживались балюстрадой с установленным на них пюпитром. Специально для установки нового органа из Варшавы был приглашен органмейстер Блиомберг. Окна имели витражное застекление. Стены зала были покрыты дубовыми панелями, резные двери, также выполненные из дуба, оформлены полукруглыми арочками на каннелированных пилястрах и филенками. Вновь построенный алтарь отделан под мрамор и отгорожен решеткой с дубовыми накладками. Портал под крест в цибориуме главного алтаря оклеен бархатом. Зал освещался большим количеством люстр, канделябр и бра. Одновременно московской фирмой Кертинг в костел было проведено центральное паровое отопление.