Видные российские скульпторы и художники приняли участие в оформлении храма. Снаружи храм украсили двойным рядом мраморных горельефов работы скульпторов Н. А. Рамазанова, А. В. Логановского, П. К. Клодта. Скульпторы отдали почти двадцать лет этой работе. Выбор сюжетов для горельефов по высочайшей воле императора был предоставлен митрополиту Филарету. Митрополит, что вполне естественно, избрал для оформления храма религиозные сюжеты. Среди живописцев, работавших над росписью храма, были В. П. Верещагин, А. Г. Марков, П. В. Басин, Ф. А. Бруни, Г. И. Семирадский, В. И. Суриков, К. Е. Маковский и другие. Только на одну лишь роспись храма ушла почти четверть века, настолько велик был объем работ. Но и стоимость возведения храмового здания была велика - 15 миллионов рублей!
Самый большой в России храм строился при четырех императорах и семи генерал-губернаторах Москвы. Даже архитектор Константин Тон не дожил до освящения своего детища - в 1880 году его принесли к подножию храма на носилках - ему было уже за восемьдесят. Он хотел подняться, чтобы взойти по ступеням в храм, но так и не собрался с силами. Очевидцы запомнили его глаза, наполнившиеся слезами.
Через семьдесят лет после опубликования манифеста и через сорок четыре года с начала строительства все работы были завершены, были также приобретены для размещения духовенства и причта близлежащие дома, изготовлены утварь и облачения, устроены новая площадь и набережная. Храм-красавец, построенный в русско-византийском стиле, стал важнейшей архитектурной доминантой старой Москвы.
16 мая 1883 года состоялось освящение Храма Христа Спасителя, которое по праву может считаться событием исторического масштаба, учитывая, сколько времени потребовалось на воплощение его замысла. Кроме того, освящение храма состоялось сразу же после коронации Александра III, ставшего, по признанию современников, олицетворением истинного русского царя-самодержца.
Неслучайно именно Александру III выпала честь освящения храма, ведь при нем возведение православных церквей в России необычайно оживилось - за тринадцать лет его правления построено было пять тысяч храмов, а число церковно-приходских школ, в которых обучалось более одного миллиона детей, превышало 30 тысяч.
На освящение храма прибыла вся царская семья, иностранные принцы, дипломаты. Как вспоминал очевидец, «вся Москва видела это торжество, и, несомненно, оно надолго останется в памяти москвичей и всех тех, кого осчастливила судьба видеть это... Внутри храма, в левом его углу, северном, стояли ветераны Отечественной войны; для отдыха им были подготовлены скамьи. Перед выходом из храма государь император изволил подходить к ветеранам и милостиво с ними беседовал. Их, как и следовало ожидать, было немного. Все были удрученные годами старцы. Каждый из них был с Георгием на груди. Надо себе представить, что чувствовали они, свидетели былой русской славы, при виде русской славы наших дней».
О былой русской славе со стен храма свидетельствовали и напоминали 177 мраморных досок с именами погибших, раненых и награжденных офицеров, названиями воинских частей, датами важнейших сражений Отечественной войны 1812 года.
Было и еще одно событие, совпавшее по времени с освящением Храма Христа Спасителя, -открытие Исторического музея. И в этом факте мы видим также выражение определенных черт правления Александра III, основавшего и возглавившего Императорское Историческое общество.
К столетию Отечественной войны в мае 1912 года рядом с храмом открыли памятник императору Александру III по проекту М. А. Опекушина. Памятник демонтировали в 1918 году. На его месте планировалось установить памятник «Освобожденный труд». Сегодня недалеко от храма установлен памятник другому царю - Александру II.
В августе 1917 года в храме открылся Поместный собор Русской православной церкви, восстановивший патриаршество в России. В ноябре 1917 года здесь же избрали первого после двухсотлетнего перерыва Патриарха Всероссийского. Им стал митрополит Московский Тихон. С 1918 года храм содержался на деньги Братства Храма Христа Спасителя, созданного для предотвращения его закрытия. В 1922-1923 годах храм был захвачен обновленцами, в 1931 году закрыт.
После освящения в 1883 году храм не простоял и пятидесяти лет. 5 декабря 1931 года Храм Христа Спасителя по решению Советского правительства был взорван. Варварская акция была заснята на кинопленку специально приглашенными кинооператорами.