На фасадах желтоводского храма отсутствует аркатурно-колонча- тый пояс, важный элемент в декорации собора Московского Кремля. Он заменен здесь изящными наличниками верхних окон, характерная форма которых станет отличительным признаком стиля Алексея Михайловича: на многоуступчатый горизонтальный карниз поставлены колонки на консолях с перемычками — дыньками посередине, вверху охваченные килевидным кокошником со множеством вписанных аро- чек. Аркатурно-колончатый фриз удлиненных пропорций украшает барабаны глав Троицкого храма. Подобное сочетание декоративных элементов с практически идентичными деталями впервые возникает в Новоспасском соборе, а немного позже отдельные ее элементы появляются в волжских памятниках этих лет: в Костроме — наличники звонницы Ипатьевского монастыря (1649 г.), декорация Троицкого собора этого монастыря (1652 г.), наличники церкви Воскресения на Дебре (1652 г.); в Нижнем Новгороде — декорация собора Благовещенского монастыря (1649 г.).
Одна из особенностей пространственно-композиционного решения Троицкого собора — его сильно пониженные относительно главного объема абсиды, ранее, в соборной архитектуре XVI в., не встречающиеся. Они поднимаются лишь на одну треть высоты стены, имеют сильно выпуклые окружности и классическую композицию: боковые отступают перед несколько большей по размеру и отличной по форме центральной. По высоте и пропорциям алтарная часть желтоводско- го храма сравнима с нижегородскими соборами XVII в.: Вознесенским Печерского монастыря (1632 г.), собором Благовещенского монастыря (1649 г.) и городским Спасо-Преображенским собором (1652 г.). Однако такое необычное пропорциональное соотношение четверика и низких абсид также могло быть обусловлено общей тенденцией к понижению алтарных выступов, вызванной, видимо, влиянием на четырехстолп- ные храмы образа бесстолпного храма (типа Троицы в Никитниках). Благодаря этому нововведению силуэты соборов XVII в. стали более резкими и динамичными.
Происхождение граненой формы центральной абсиды желтоводско- го храма до конца неясно. В архитектуре первой трети XVI в. есть целая группа памятников с гранеными абсидами, но они вряд ли могли повлиять на решение алтарной части громадного шестистолпного собора середины XVII в. Вероятнее всего, здесь опять же сказалось влияние московских образцов: в решении алтарной части Успенского собора Фиораванти и Новоспасского собора центральная абсида имеет скругленную форму, но благодаря разделяющим колонкам ее скругление теряется, и объем приобретает почти граненый абрис, который, видимо, и воспроизводили мастера Троицкого храма.
Фасадная поверхность используется зодчими монастырского собора для создания ритмичной композиции линий и плоскостей. В нижней зоне четверика присутствуют элементы пластики — в больших откосах окон с лучковыми перемычками, просто и изящно обведенными тонким профилем; в лапидарном объеме сохранившегося южного портала с глубоким пологим откосом, оформленным лишь полувалом по внешнему краю; в трехчетвертных колонках между абсидами и в идеально цилиндрических объемах боковых абсид. Зодчие XVII в. принципиально по-новому интерпретируют фасадные плоскости сооружения: акцент с нарочитой глади стены, лишь подчеркнутой щелевидными оконными проемами и вертикальным ритмом лопаток, переносится на структурную расчлененность фасадной поверхности. Этому способствуют увеличенные оконные проемы, играющие роль самостоятельных декоративных элементов: в нижнем ряду — простые проемы с пластичными раструбами-откосами, в верхнем — это облегченные элегантными наличниками широкие окна.
Главной удачей зодчих Троицкого храма стал созданный ими образ внутреннего соборного пространства — один из лучших в XVII в. Безусловно, общая композиция интерьера и его основные характеристики были заданы ориентацией на образец, однако воплощение XVII в. в каком-то смысле превзошло оригинал. Основными художественными качествами интерьера являются акцентированный вертикализм и световая насыщенность пространства, обеспеченная разумной системой организации освещения. Световые потоки поступают из фасадных окон (по восемь на продольных стенах, шесть — на западной), но основным источником света являются барабаны, в каждом из которых устроено по восемь окон, довольно больших по своим размерам, если учесть значительную высоту самих барабанов. Желание зодчих насытить внутреннее пространство храма светом видно и в системе алтарного освещения: трех окон в центральной абсиде и двух в каждой из боковых более чем достаточно, чтобы невысокий алтарь наполнился светом. Оконные проемы выполняют не только функциональную роль, но и являются одним из главных компонентов в создании художественного образа интерьера: их упорядоченный ритм определяет выразительность игры света и тени, распределяет световые блики на поверхностях интерьера, световые «прорывы» барабанов расставляют акценты на наиболее значимых зонах в богослужебном пространстве собора. Храм вскоре по окончании строительства был расписан, что отчасти объясняет повышенное внимание зодчих к системе освещения.
