Jest to murowana budowla w stylu klasycystycznym. Znajduje się tam oltarz główny oraz dwa barokowe boczne oltarze ofiarne. Symbolizują one cerkwie, które znajdowały się kiedyś na terenie Sanoka. Jeden jest symbolem cerkwi, która stała na placu zamkowym, drugi symbolizuje cerkiew Narodzenia Matki Bożej zburzonej w 1790 r.

Na uwagę zasługuje ikonostas z ikoną pochodzącą z XVII w. przedstawiajacą Matkę Boską z Dzieciątkiem. Obecnie cerkiew jest katedrą prawosławną, jest to główna światynia diecezji przemysko-nowosądeckiej Polskiego Autokefalicznego Kościola Prawosławnego.