Храм – главная доминанта правобережной части города. Воскресенский собор состоит из нескольких построек, собранных в одну живописную группу. Основу архитектурного памятника культового зодчества составляет куб главного храма, увенчанный пятью куполами. С трех сторон собор окружен двухъярусными галереями. В летний храм ведут два крыльца – с юга и запада. В конце XVII века рядом с храмом выстроили шатровую колокольню и трехъярусные святые ворота. Оградой декоративного назначения храм был обнесен в середине XIX века.
Собор богато декорирован фигурной кладкой, рельефным узором, росписями. Возможно, поэтому среди местных жителей бытует легенда об итальянских архитекторах, строивших этот удивительный храм.
Размеры Воскресенского собора: длина – 35 метров, ширина – 30 метров, высота до вершины креста – 49,7 метра. Высота колокольни составляет почти 35 метров. По своей красоте, пышному декору и размерам собор может соперничать с лучшими храмами Москвы и Ярославля.
Воскресенский собор отличается богатствами интерьеров, значительное пространство которых покрыто стеновыми росписями на библейские и литературные сюжеты. Высотный иконостас, деревянный и резной, выполнен в XVIII веке.
В соборе находятся святыни, некоторые из них древнее самого храма. Главная святыня – образ Всемилостивого Спаса, выполненный в XV веке святым преподобным Дионисием Глушицким. Высота иконы почти 3 метра, а ширина – 2 метра 80см.
Все годы советской власти собор был действующим. С 1989 года в Тутаеве возрождена традиция проведения крестных ходов с образом Спасителя. При храме прошли последние годы жизни знаменитого старца архимандрита Павла Груздева. Воскресенский собор посещали Патриархи Русской Православной Церкви Алексий II и Кирилл.