Собор очень красив и обширен. Поверх стен, облицованных разноцветным алебастром, на четырех массивных опорах поднимается очень красивый круглый купол, по времени и смелости постройки — 56 футов в диаметре — первый в России. Смелая идея его принадлежит бывшему городскому архитектору Ясныгину; возможность её осуществления оспаривал тогдашний профессор архитектуры Захаров, рассматривавший, по поручению академии художеств, планы этой церкви; неизвестно, чем окончилась переписка по этому делу, но смелый, красивый купол высится и до сегодня. Внизу, на барабане, в круглых медальонах помещаются изображения святых, между восемью окнами — пророки и апостолы. В соборе два придела; центральный алтарь круглый и между окнами его — колонны; основой иконостаса служат четыре коринфские колонны. рассказывают, будто лет двадцать назад уничтожена прежняя иконопись иконостаса, исполненная хорошими иностранными художниками, и заменена другой, русской, посредственной, причем, будто бы, допущено было на иконах старообрядческое сложение перстов; добавляют, будто это было сделано во внимание к тому, что в Калуге много всяких старообрядцев, чтобы этим увеличить число молящихся в соборе... Правда ли это? О том, что многие местности нынешней Калужской губернии, например, знаменитые Брынские леса, действительно служили центром раскола, придется сказать несколько слов впоследствии.

В соборе имеется копия знаменитой, чествуемой во всем православном мире иконы Калужской Божией Матери, оригинал которой хранится в семи верстах от Калуги, на реке Калужке, в местной церкви. Икона эта явилась в 1748 году, в доме боярина Хитрова, на чердаке, двум девушкам. По времени появления, равно как по письму (Богоматерь держит в руках книгу) эта икона, конечно, одна из самых новейших.

Калуга. Кафедральный Свято-Троицкий собор

В соборе обращает внимание на себя также одна из известных всей России военных реликвий — знамя, спасенное калужанином Старичковым. Во время войны с французами, в 1805 году, знаменщик азовского пехотного полка унтер-офицер Старичков, будучи ранен, попал в плен и, сорвав знамя с древка, хранил его до самой смерти; умирая, он передал полковую святыню рядовому Чайке, тоже бывшему с ним в плену, который и представил знамя, по освобождении из плена, по принадлежности. Император Александр I повелел выдавать семье Старичкова по 400 руб. в год; жители Калуги, чествуя память калужанина, сложились и подарили жене Старичкова и его семье дом, а самое знамя достойно занимает подобающее ему место в соборе.