Храм был построен в стиле северных новгородских и псковских церквей. Весь архитектурный комплекс состоял из храма, соединённой с ним особой галереей пристройки, ризницы и надворных построек. Застроенный участок был отгорожен от улицы массивным, довольно низким каменным забором с небольшими просветами. Тем самым храм был несколько отодвинут от линии тротуара, что как нельзя лучше отвечало впечатлению, которое и должна была производить постройка поморской общины — не столько приходского, сколько скорее монастырского характера.
Образцом для оформления интерьеров храма Знамения на Тверской стали моленные и собор Преображенского богаделенного дома в Москве. Четверо членов Совета общины специально делегировались для их осмотра. В результате осмотра и в соответствии с пожеланиями членов общины и учредительницы В.И. Кокоревой было принято решение, что большинство икон в храме должны быть старинными, написанными не позднее второй половины XVII века, и только в необходимых случаях новыми, написанными в стиле древнего письма. Значительная часть икон была перенесена из старой моленной на Лиговской улице. С целью подбора и приобретения икон для храма были осмотрены хранилища торговцев древними иконами на Нижегородской ярмарке и в Москве, известных торговцев Большакова, Силина и других, а также собрания известных коллекционеров, в частности А.И. Егорова, наследников Е.С. Егорова, наследников И.М. Ивакина, о. Исаакия Носова. Часть икон, в частности зааналойный крест, была возвращена властями из тех, что были прежде конфискованы у старообрядцев. Приобретались также иконы старообрядческой поморской иконописной школы XVIII–XIX веков.
Изнутри храм был выполнен строго, в традициях поморцев: стены моленной, лишённые росписей и иных украшений, гладко оштукатурены и окрашены белой клеевой краской. Глаз отдыхал на этом широком, полном воздуха и света пространстве. Тем рельефнее выделялись три резных иконостаса из серого дуба в древнерусском стиле (работа мастерской Д.В. Дудакова по рисунку архитектора), устроенных на капитальных стенах и уставленных в пять ярусов иконами старинного письма. Общая площадь иконостасов и киотов — около 400 кв. аршин (196 кв. м). Общая вместимость — 427 икон. Почти все иконы местного ряда среднего иконостаса представляли собой весьма редкие экземпляры древнего новгородского и псковского письма. Среди прочих ярусов и на клиросах имелись образцы письма московского и корсунского. Между древними образами размещались (преимущественно в верхних ярусах) иконы с изображениями апостолов, пророков и праотцев, написанные уже в начале XX века, но с соблюдением непременного условия: чтобы стиль письма был сохранён древний и чтобы иконописцами были исключительно староверы. Новые иконы были написаны старообрядцами поморского согласия иконописцами братьями Сусловыми.
Кроме иконостасов, в тех же серых тонах из резного дуба были выполнены клиросы, киоты и пристенные скамьи. Хоругви и бронзовые, под старое серебро, паникадила изготовила московская фабрика Оловянишникова в духе древнерусских образцов по рисункам архитектора и художника С.И. Башкова. Согласно требованиям общины, освещение, производимое лишь с помощью восковых свечей, менялось среди служб, весьма продолжительных. Во избежание необходимости пользоваться зажигательными шнурами, лестницами и прочим паникадила были снабжены противовесами, помещавшимися в центральной главке, и могли опускаться и подниматься одним человеком без особых усилий.
В церковь вели два входа с двумя совершенно изолированными друг от друга вестибюлями для мужчин и женщин. Между вестибюлями располагался притвор для лиц, временно лишённых молитвенного общения с прочими членами согласия. От храма он отделялся стеклянной створчатой дверью, которая в случае надобности могла раскрываться во всю ширину арки, соединявшей притвор с церковью. Для лиц же, принадлежавших к другим конфессиям, были устроены хоры, как бы в виде отдельного теремка. Помещаясь в самом храме, они совершенно были от него изолированы особым потолком и стеклянными створами в лицевой стенке.
Пол храма был паркетный, оконные переплёты — металлические, двери — из дуба с грубым кованым прибором из железа. Одна из таких дверей (с северной внутренней стороны храма) была обита красной медью древнего рисунка с врезанными в неё образами в серебряных ризах.
Звонница помещалась над галереей, соединявшей храм с пристройкой, на высокой стенке, параллельной улице. Она была увенчана тремя арками на шести колонках, в прорезях между которыми и помещались колокола. С северной стороны храма была пристроена отдельная часовня для отпевания покойников, а в прилегающих флигелях располагались училище, детский приют, богадельня, кухня, общая трапезная, свечная мастерская и квартиры семейных клирошан. В 2004 году храм Знамения на Тверской, превращённый в советское время в автопредприятие, был возвращён поморской общине и восстановлен к своему 100-летнему юбилею. Сейчас в стенах этого храма, который по праву считается одним из красивейших в Северной столице, каждый день проводятся богослужения.
Вслед за столичными поморцами в 1908 году строительство своего нового храма во имя Воскресения Христова и Покрова Богородицы завершили поморцы Первопрестольной. По решению Совета Второй Московской поморской общины был приобретён участок земли в Токмаковом переулке и приглашён молодой архитектор Илья Евграфович Бондаренко (1870–1947), знаток русской старины, который целиком посвятил себя проектированию храмов, стилизованных в новгородско-псковском стиле, но при этом отличающихся неповторимым своеобразием. Северные формы трактовались зодчим весьма вольно, здесь присутствовали особая пластичность форм, экспрессия… Бондаренко ввёл в употребление приём, который искусствоведы определяют как «двойную стилизацию»: на реальном «теле» храма «рисуется» ещё один, на стене колокольни обрамление надвратного образа также напоминает храм, из-за чего строение приобретает особенную многомерность и загадочность, дополнительный архитектурный ритм. Специалисты иногда сравнивают работы И.Е. Бондаренко с произведениями двух других мастеров модерна — А. Гауди и Ф.О. Шехтеля.
Построенный за один год, храм удался на славу. Сравнительно небольшой, но необыкновенно оригинальный, непохожий на прочие московские храмы, он был выполнен в стиле северного модерна, с элементами псковско-новгородских церквей, и облицован кирпичом бледно-палевого цвета. Над западным входом была устроена оригинального рисунка звонница под двускатной крышей из разноцветной черепицы, увенчанная главою с вызолоченным куполом и крестом. На переднем фасаде звонницы над колоколами изображены из разноцветной майолики два ангела, держащих на руках икону Спасителя. Эта икона представляла собой копию с чудотворного образа, находившегося в часовне Спасских ворот в Кремле, уничтоженной в 30-е годы XX века. На звоннице было семь колоколов, из которых большой весил 70, а остальные — 50 пудов.
Вход в храм — высокий, арочный, просторный. Тамбур при входе был облицован разноцветной майоликой и украшен колоннами в древнерусском стиле. Крыша на тамбуре сделана в два ската из разноцветной черепицы. Массивные дубовые двери вели в притвор храма, по сторонам которого были устроены небольшие помещения для хранения верхней одежды, богослужебных кафтанов и сарафанов, стоял свечной ящик. Широкая лестница с красивой металлической оградой в стиле модерн вела на хоры, другая — на цокольный (подвальный) этаж, где размещались большая раздевальня, камера для центрального отопления, комнаты для отдыха и т. д. От притвора моленную отделяла широкая арка, украшенная ажурной металлической решёткой, закрывавшейся раз в году — на Светлой заутрени.
Изнутри стены моленной были выкрашены в серовато-голубой оттенок, напоминающий низкое северное небо. Свет проникал через полукруглые широкие окна в древнерусском стиле. В оконные рамы были вставлены разноцветные стёкла с изображениями различных фигур. Пол в храме — паркетный. В западной части храма — хоры для молящихся. Посреди храма укреплено массивное металлическое паникадило в один ярус в древнерусском стиле из тёмной меди с разноцветными стёклами. Храм позволял вместить до 800 богомольцев.
Переднюю стену храма во всю вышину занимал четырёхъярусный иконостас из морёного дуба, выполненный в традициях древнерусских высоких иконостасов, увенчанный пятью главками с крестами. В середине нижнего яруса («местного ряда») находилось подобие царских врат с изображениями евангелистов и сенью. Все иконы в иконостасе — без окладов, написаны в традициях древнерусской иконописи. Перед каждой из икон местного ряда поставлены массивные металлические подсвечники, а перед остальными — новые «поставцы» для восковых свечей и лампады в древнем стиле. Перед иконостасом посреди солеи располагался престол, облачённый в дорогую одежду из золотой парчи. На престоле помещались старинные храмовые иконы Воскресения Христова и Покрова Пресвятой Богородицы, Евангелие, а за престолом — большой древний запрестольный крест, обложенный по сторонам вызолоченным серебром. У краёв солеи — большие клиросы из морёного дуба, возле которых помещены сделанные по древним образцам хоругви с подзорами из голубоватой шёлковой материи, шитой золотом и шелками. На хоругвях — храмовые иконы. За клиросами в особых иконостасах — драгоценные древние иконы, пожертвованные знаменитыми промышленниками Морозовыми из своих моленных. Из них особенно замечательны были 16 малых икон господских праздников превосходного письма в серебряных окладах, больших размеров икона святого Николы Чудотворца в старинной ризе, Деисус, икона Похвалы Богородицы, пророка Илии… За левым клиросом находилась древнейшая икона Тихвинской Богородицы, украшенная унизанной жемчугом драгоценной ризой с бриллиантовыми звёздами, а рядом с ней — иконы трёх святителей и Вознесения. Рядом с клиросами в особых киотах — по четыре большие иконы XVI века с изображениями апостолов.