Собор возвышается над землёй на 56 метров и стоит на горе, что высится над окружающей его местностью метров на 65. Длина его – 54, а ширина – 40 метров.

Величавый купол венчает собор. Большая терраса, ограждённая над стремниной горы железной решеткой, вделанной в 30-ти каменных столбах, на которых устроены искусно высеченные из камня фонари, с трёх сторон окружает его. Над центральным входом – икона Успения Божией Матери.

Внутри архитекторы придали ему крестообразную форму.

Он разделён на три части аркадами колон, поражая богатством красок, живописи, линий и форм, граней и ярусов, богатством пространства, зовущего ввысь. Собор расписан и украшен иконами и изображениями, связанными с историей монастыря и событиями из жизни Спасителя. Это и исцеление слепорождённого брата помещицы Гойской Филиппа в 1597 году, и перенесение чудотворной иконы из замка Гойской на гору Почаевскую, перенесение инока в обитель с турецкого плена, воскрешение мёртвого младенца, сотрясение бесом жены Фирлея, граф Потоцкий и его кучер... И всё то, что сроднилось с этим краем – Волынью, этой святой горой так естественно соединяется с Евангельскими историями, знакомыми каждому верующему: Христос и покаявшаяся грешница, воскрешение сына вдовы Наинской, Христос в доме Марфы и Марии... Золотыми буквами слева направо – православный Символ веры. И, как завершение росписи, на алтарной стене – огромное изображение начала истории обители: явление Матери Божией в столпе огненном.

Расписывал храм в начале XIX века львовский художник Лука Долинский, а спустя некоторое время в 1874 году (после пожара) обновляли роспись лаврские художники вместе с академиком Васильевым. Отделочные работы выполнял скульптор Полиевский. Иконостас выполнен по проекту академика Нестерова. Тридцать три иконы украшают его. Наверху в двух боковых приделах устроены церкви: слева – во имя святого благоверного князя Александра Невского, а справа – во имя святителя Николая Чудотворца. Службы в них совершаются только на Светлой Седмице. Освящены они в память посещения монастыря императорами Николаем I и Александром II. Собор хранит две лаврские святыни – Цельбоносную Стопу Божией Матери и Её чудотворную икону.

Успенский собор поражает воображение своей мощью, гармонией и изяществом, величием и неповторимой красотой.