Architektura mały|Widok od strony południowej mały|Kopuła mały|Fresk Awiłowa w pomieszczeniu ołtarzowym soboru mały|Relikwie św. Gabriela Zabłudowskiego Sobór został zbudowany w stylu klasycystycznym, na planie krzyża greckiego. Jest konstrukcją typową dla architektury cerkiewnej Imperium Rosyjskiego od połowy XVIII w. do połowy XIX w. Jerzy Uścinowicz porównuje go z soborem monasteru św. Onufrego w Jabłecznej i cerkwią Zaśnięcia Matki Bożej w Zabłudowie oraz wymienia jako inspirację dla trzech obiektów – soboru Przemienienia Pańskiego w Dnieprze, soboru Świętych Piotra i Pawła w Homlu oraz głównej cerkwi monasteru Przemienienia Pańskiego w Nowogrodzie Siewierskim (wszystkie powstały w końcu XVIII lub na początku XIX w.). W drugiej kolejności autor ten wskazuje na podobieństwa architektury soboru białostockiego i powstałych w XVIII stuleciu soborów w Petersburgu, cerkwi w Mazalawie oraz na zbliżoną konstrukcję dzwonnicy w cerkwiach w Suchanowie pod Moskwą oraz na Bronnickiej Górze w Moskwie.