Миколаївська церква — велика за розмірами (41,0×16.5 м) шестистовпна тринавова базиліка. У плані вона являє собою витягнутий по осі схід-захід прямокутник, який в об’ємі утворює єдиний моноліт.

Шість стовпів ускладненого хрещатого в плані перерізу поділяють внутрішній об’єм храму на три рівно високі нави, перекриті системою попружних арок і хрещатих склепінь. Середня нава майже вдвічі ширша за бічні. їй відповідає квадратна апсида, а бічним павам — прямокутні ризниця та паламарня. План храму відзначається чіткістю побудови: в напрямку поздовжньої осі п’ять разів повторюється єдиний крок; чотири членування утворюють наву з нартексом, п’яте — вівтарну частину.

Єдиним декоративним елементом бічних фасадів є два портачи, утворені двома півколонами тосканського ордера та завершені трикутними дерев’яними фронтонами, які підкреслюють поперечну вісь будівлі.

Будівничі храму точно розрахували ефект контрасту між стриманим, скромним зовнішнім виглядом церкви та розкішним, насиченим деталями, інтер’єром. Хрещаті, складні в перерізі опорні стовпи мають профільовані бази. Відповідні їм пучкові пілястри на стінах розкріповані на багатопрофільних карнизах великого виносу, що створює виразну гру світлотіні. Півциркульні попружні арки об’єднують середню наву з бічними, організовують внутрішній простір і розкривають його в поздовжньому та поперечному напрямках. Оздоблення інтер’єру доповнює триярусний іконостас, виконаний у гармонійних, але дещо сухуватих формах. Це наводить на думку, що він створений у XIX ст.

Особливістю Миколаївської церкви є перехідний характер її архітектурних форм — поєднання барокових і класицистичних елементів.