Троицкий собор представляет собой высокий белый храм с пятью синими куполами, выполненными в форме полусферы, усыпанными бронзовыми звездами и золочеными крестами. По преданию, цвет куполов выбран по цвету мундиров Измайловского полка. Главный купол храма можно заметить почти за 20 километров. Малые купола храма расположены над колоннами портиков.Фасады украшены четырьмя 6-колонными портиками коринфского ордена. В нишах западного портала размещаются бронзовые фигуры ангелов (скульптор С. И. Гальберг). Интерьер храма украшен коринфскими колоннами и пилястрами, покрытыми белым искусственным мрамором. Главный купол словно парит ввысь. Стены и своды расписаны художниками Т. А. Медведевым и А. И. Травиным. Иконостас полукруглой формы образует единое целое с надпрестольной сенью. Оформлен коринфскими колоннами. Одна из самых почитаемых святынь Троице-Измайловского собора - икона Пресвятой Троицы, написанная в 15 веке.Поскольку храм служил главной гарнизонной церковью города, его стены украшали турецкие знамена – трофеи, добытые во время сражений в русско-турецкой войне 1877 – 1878 годов. В память о павших воинах их имена были высечены на мраморных досках. Троицкий собор в Санкт-Петербурге иногда называют "Болгарским". По одной из версии, он был построен на деньги, народа Болгарии в знак благодарности солдатам России за помощь в освобождении от турецких воинов.В храме появились новые иконы, в том числе мозаичные изображения Святых Петра и Павла и Николая Чудотворца. После революции 1917 года все ценности из храма были вывезены и службы в нем были прекращены. А в 30-е годы в нем планировалось устроить крематорий. Помещения храма использовались как склады. Во время войны храм был сильно поврежден от артиллерийских обстрелов и по окончании войны представлял собой здание без стекол, с поврежденными стенами и затопленным подвальным помещением. Внутри были лишь голые стены.В 1969 году перед зданием храма был установлен памятник создателю храма В.П. Стасову (скульптор М.Т. Литовченко).Только в 1990 году храм возвращают верующим и в нем начинаются службы. В 2005 году Колонна Славы была восстановлена.В 2006 году во время службы начался пожар, уничтоживший главный купол храма и повредивший один из его малых куполов. Прихожане храма, помогли вынести из горящего храма всю утварь и иконы, но некоторые алтарные образы пострадали. Правительство Петербурга выделило 100 миллионов рублей на восстановление храма. Реставрационные работы были начаты сразу после пожара. Прихожане и сейчас предлагают помощь, приносят иконы, деньги в помощь храму.
Престольный праздник храма – День Святой Троицы, отмечается на 50-ый день после Пасхи.
Престольный праздник храма – День Святой Троицы, отмечается на 50-ый день после Пасхи.