Его композиция предельно проста: одноэтажный, пятиглавый, бесстолпный храм, без приделов и галерей, без подклета; четырехскатное покрытие, глухие барабаны. Храм Вознесенья небольшой, неоднократно перестраивался и фасады его мало выразительны. В 1860-е г.г. на средства ярославского купца А. И. Вахрамеева, по проекту архитектора А.М. Достоевского (брата знаменитого писателя) к нему были пристроены трапезная и трехъярусная колокольня в стиле классицизма. Ансамбль церкви Благовещенья украшает панораму Волжской набережной. С запада к нему пристроена широкая закрытая паперть, над которой прежде возвышалась высокая ярусная колокольня. Стены храма, гладкие без декора, прорезаны большими арочными нишами окон. Лаконизм в обработке фасадов восполняется прекрасными пропорциями этого сооружения. Храм послужил прообразом многих ярославских церквей XVIII века. Главы церкви в середине XVIII века были переделаны в стиле барокко. Храм расписан в 1700-х г.г. артелью ярославских мастеров во главе с Федором Игнатьевым и Федором Федоровым.