O edifício original, conhecido como "Igreja da Trindade" e depois de "Catedral da Trindade", continha oito igrejas laterais dispostas ao redor do edifício central; a décima igreja foi erguida em 1588 sobre o túmulo do santo conhecido como Vasily (Basílio). Nos séculos XVI e XVII a catedral, considerada o símbolo terreno da "Cidade Celestial", era popularmente conhecida como "Jerusalém" e serviu como uma alegoria ao Templo de Jerusalém no desfile de Domingo de Ramos com a presença do Patriarca de Moscou e do czar.

O projeto do edifício, em forma de chama de uma fogueira subindo ao céu, não tem análogos no domínio da arquitetura russa: "É como nenhum outro edifício russo. Nada semelhante pode ser encontrado no milênio inteiro da tradição bizantina, do século V ao XV ... um estranhamento que surpreende pela sua imprevisibilidade, complexidade e beleza." A catedral antecipou o clímax da arquitetura nacional da Rússia no século XVII.