В архитектуре собора явно прослеживаются черты московского стиля строительства церквей. Типичным примером является шатровая колокольня с одиннадцатью колоколами, построенная отдельно от храма. Собор, выполнявший когда-то и функцию крепости, имеет очень мощное основание.

В Введенском храме сохранились древние фрески, красивый иконостас 17 века, а также большое количество редких и ценных икон. Интересно, что Введенский кафедральный собор является не только памятником архитектуры федерального значения, но и единственным сохранившимся в Чебоксарах зданием 17 века.