Храм вобрал в себя лучшие черты каменного зодчества средневековой Москвы. Здесь можно увидеть шатры, затейливые главы, кокошники, ширинки, бочонки и другие архитектурные элементы. В конце XVI века с северо-восточной стороны храма появилась теплая церковь Василия Блаженного, сооруженная на месте погребения юродивого. Именно поэтому собор принято называть его именем. Изначально купола храма имели единый зеленый цвет, их яркая расцветка появилась лишь в конце XVIII века. Глядя на главы собора, можно узнать стороны света. На север уходит сине-белый купол — цвет снегов и морозов. На юг — красный, символизирующий тепло и красное солнце.