Na jej miejscu wzniesiono wkrótce pawilony wystawiennicze „Łobzowianki” i muszlę koncertową. Współcześnie w miejscu, w którym znajdowała się świątynia, przebiega w wykopie Trasa Łazienkowska.
Architektura Cerkiew posiadała pięć kopuł z krzyżami oraz dzwonnicę z dodatkową kopułą nad wejściem. Reprezentowała styl starorosyjski (późną odmianę stylu bizantyjsko-rosyjskiego, oficjalnego stylu Imperium Rosyjskiego). Wszystkie kopuły były pokryte blachą cynkowaną i pomalowane na zielono w szachownicę. Piotr Paszkiewicz porównuje rozplanowanie świątyni do cerkwi Wasyla Błogosławionego w Moskwie – podobnie jak w przypadku tej budowli, cała kompozycja budynku była złożona z pozornie niezależnych elementów. Cztery boczne kopuły sprawiały wrażenie mniejszych świątyń połączonych luźno z głównym korpusem zwieńczonym główną, basztowo-namiotową kopułą na bębnie. Między wyglądem cerkwi w Moskwie i w Warszawie występowała jednak różnica – mniejsze kopuły stanowiły pomniejszony wariant głównej, a nie luźne nawiązanie do jej architektury. Autor ten jest zdania, że cerkiew św. Michała Archanioła odpowiadała opisowi, za pomocą którego Wojsław Molé charakteryzował sobór Wasyla Błogosławionego: