Автором проекта собора был архитектор А.И. Резанов, ученик К.Д. Тона, завершавший строительство храма Христа Спасителя в Москве. И многие находят сходства Троицкого собора в Дивеево со знаменитым Московским храмом. Архитектурный облик Троицкого собора, соединив в себе черты классической, византийской и древнерусской архитектуры, создает впечатление единения в храме Божием «всех язы­ков» во славу своего Творца.