Architektura, wystrój Cerkiew klasztorna w bazyliańskim kompleksie została wzniesiona na planie krzyża typowym dla architektury sakralnej wschodniego chrześcijaństwa w regionie. Równocześnie jednak w jej konstrukcji pojawiają się elementy typowe dla sztuki Kościoła rzymskokatolickiego w Wielkim Księstwie Litewskim. Takim elementem jest przede wszystkim dwuwieżowa elewacja frontowa. Historycy sztuki uważają, że dwoisty charakter architektury świątyni wynikał z wykonania projektu klasztoru w Wielkim Księstwie Litewskim, skąd przybyli do Buczacza pierwsi bazylianie. Koncepcja zestawienia efektownej i dynamicznej fasady ze skromną bryłą cerkwi była wielokrotnie powtarzana w innych bazyliańskich klasztorach, nie zawsze jednak przynosiła tak dobre rezultaty artystyczne, jak w Buczaczu.
Do cerkwi klasztornej z dwóch stron przylegają budynek mieszkalny dla mnichów oraz budynek szkoły. Takie rozplanowanie budynków oświatowych i sakralnych bazylianie buczaccy najprawdopodobniej przejęli od rzymskokatolickich zakonów zajmujących się prowadzeniem szkół.