
Byzantizující centrální stavba. Půdorys kostela s půlkruhovým závěrem vychází z řeckého kříže, jehož kvadratický střed převyšuje postranní apsidy. Nad křížením je kupole s lucernou a soustava pěti vížek s cibulovitými pozlacenými báněmi. Budova je situována ve svažitém terénu východní stranou k lázeňskému centru v Karlových Varech a hlavní vstup do kostela je ze západu z rozšířeného chodníku z ulice Krále Jiřího.
Exteriér je bohatě ornamentálně a figurálně zdoben, sochami i malbami.
V interiéru kostela velká kopule na pandantivech, stěny zdobeny malbami. Dřevěný ikonostas s obrazy světců od malíře Tjurina. Reliéf sochaře M. Hillera, vytvořený na památku pobytu ruského cara Petra I. Velikého v Karlových Varech, zpodobňuje cara při stavbě domu U páva roku 1711.
Pisarevským mezi srbskou a ruskou lázeňskou klientelou. Byl postaven v letech 1893 až 1898 stavitelem Gustavem Wiedermannem podle byzantsko-staroruského kostela v Ostankinu u Moskvy. Za 1. světové války byla zrekvírována zvonkohra, za 2. světové války sloužil kostel jako sklad. Obnoven byl ve 2. pol. 20. století..