Стройные пропорции сооружения и мастерски выполненная пластика фасадов придает памятнику живописную художественную выразительность. Каждая грань объемов очерчена сильно раскрепованными угловыми пилястрами, в капителях которых волюты выгнуты в обратную сторону – уникальный прием пластической моделировки этой архитектурной детали. На четырех торцовых гранях помещены лепные картуши. Колончатые наличники и фронтоны порталов и окон, розетки и головки ангелов, треугольные сандрики дополняют пластический декор собора. В характере декора видно влияние русской архитектуры конца XVII в. В интерьере боковые помещения органически соединены с центральным подкупольным пространством с помощью арок и парусов. К сожалению, в советское время был утрачен пятиярусный иконостас собора.


Как отмечали исследователи, автором Георгиевского собора были построены церковь Всех святых над Экономическими воротами Киево-Печерской лавры и Екатерининская церковь в Чернигове. Собор построен на средства стародубского казацкого полковника Михаила Миклашевского.