Гипотеза о новом строительстве собора в конце XVI в. сохраняет в силе объяснение несомненного сходства его архитектурного решения с Архангельским собором – то, что он строился как реплика последнему, будучи также царской усыпальницей, но женской. Поэтому храм строился «по образцу» Архангельского собора Алевиза Нового, но несколько меньших размеров, что, возможно, говорило о некой его масштабной подчиненности. Впрочем, сходство архитектурного решения этих соборов было совсем не абсолютным, а скорее на уровне «похожести» основных архитектурных форм и приемов отделки архитектурных деталей. Отличия также были довольно значительны. Как и Архангельский собор, Вознесенский был трехапсидным одноэтажным пятикупольным сооружением с низкими алтарными апсидами, четкими трехъярусными фасадами и ордерной структурой архитектурных деталей, с позакомарным покрытием.
Различия в архитектуре Архангельского и Вознесенского соборов в целом сводятся к тому, что Вознесенский собор, сохраняя общую планировочную и объемно-пространственную структуру образца, имел более простое планировочное решение. Прежде всего он был четырехстолпным и не имел на западной стороне трехэтажного притвора с хорами для женщин великокняжеской фамилии, так как сам монастырь был женским. Поэтому при сходстве западного и восточного фасадов соборов южный и северный фасады Архангельского храма имеют на два прясла больше, в отличие от кубического объема Вознесенского храма, имевшего по три прясла на всех четырех фасадах (илл. 23
). В архитектурном решении фасадов обоих соборов применен ренессансный ордер с четким разделением прясел ордерными пилястрами и трехчастным членением по вертикали. Нижний ярус прясел с окнами и дверями завершался глухими полукруглыми арками с классическим антаблементом. Средний ярус с окнами отделен от нижнего и верхнего также классическими фризами и карнизами, а верхний ярус представлял собой арочное завершение закомар с ордерным профилем. Пересечения пилястр с горизонтальными тягами обрамлены плоскими капителями. В нижнем ярусе пяты декоративных арок опираются на дополнительные малые пилястры, а в верхнем, в закомарах, опираются на капители основных пилястр. Самым ярким и наиболее заметным отличием в декоративном решении закомар соборов является заполнение их пространства в Архангельском соборе изящными белокаменными раковинами, известными еще в античную эпоху и символизировавшими в христианстве Богоматерь, носившую в Своем чреве Христа, как раковина – жемчуг. В Вознесенском же соборе закомарное заполнение было оставлено плоским, с заполнением росписями средних закомар. Оба собора были пятикупольными со световыми барабанами, в декоре которых использованы аркатурно-колончатые пояса. Формы, вынос и количество алтарных апсид менялись со временем, но по высоте они не превышали середины среднего пояса и не доходили до низа закомар.Илл. 23.
В целом Вознесенский собор, задуманный как функциональное продолжение Архангельского, был его достойной художественной и профессионально выполненной архитектурной репликой и содержательным дополнением Архангельского, решенным более цельно в объеме, но менее изысканно в деталях.
В соборе существовал особый придел «у инокини Великой Старицы Марфы Ивановны», впервые упоминаемый в 1626 г. И. Е. Забелин считал, что он существовал и в 1792 г., но местоположение его внутри храма неизвестно (23, с. 252)
.В 1696 г. в Вознесенском соборе были обновлены стены и пробиты окна, вероятно во втором ярусе, в связи с чем собор был освящен заново 14 ноября (23, с. 266)
. Возможно, тогда же в соборе были устроены хоры. Вряд ли они были капитальными, скорее всего, это был консольный балкон, так как даже относительно удобный вход на них был устроен только при игумении Сергии (1871–1884) в виде винтовой чугунной лестницы в юго-западном углу смежного Успенского придельного храма. Возможно, эта лестница была построена в связи с разборкой переходной галереи, соединявшей храм с настоятельским корпусом.