Это – единственный достоверно известный исследователям случай непосредственного контроля святителя Игнатия за архитектурным обликом храма. «Над построением храма очевиден перст Богоматери», – писал он. Средства на постройку были изысканы благодаря усилиям преемника Игнатия и его духовного сына архимандрита Иустина (Татаринова), председателя строительной комиссии, его брата Павла Александровича Брянчанинова и подрядчика каменных работ ярославского мещанина Ивана Фёдоровича (Федотовича?) Федотова. Постройка храма велась под наблюдением санкт-петербургского архитектора Петра Семёновича Садовникова. Впоследствии архимандрит Иустин и монах Василий (Федотов) были погребены в соборе, монах Павел (Брянчанинов) – у его паперти. Стиль постройки (1865–1877 гг., отделка до 1895 г.), отличавшейся традиционной для эклектики дробностью форм, трудно поддаётся определению исследователей, хотя в нём преобладают русские мотивы XVII в. По внешнему виду исследователи находили сходство собора с храмом Воскресения Христова в Иерусалиме. Двухэтажный храм имел в плане форму креста, был увенчан грандиозным трёхступенчатым световым барабаном над средокрестием и возвышающейся над ним массивной луковичной главой, по форме и отделке напоминающей царский венец. Западный фасад храма с входом, обрамлённым перспективным порталом, а также входы, расположенные в ризалитах боковых фасадов, фланкировали трёхъярусные, увенчанные шатрами башни, которые поддерживали ступенчатую композицию центральной главы. В нишах фасадов и киотах купола были помещены изображения святых, в киотах главы – изображения 12 наиболее чтимых икон Божьей Матери. В храме было четыре престола: на верхнем этаже центральный освящён в честь Иверской иконы Божьей Матери (8 сентября 1877 г.), придельный – в честь Нерукотворного образа Спасителя и во имя мученицы Александры (8 мая 1893 г.); на нижнем этаже центральный – в честь Рождества Христова (22 января 1889 г.), придельный – в честь Сретения Господня и во имя Игнатия Богоносца (26 января 1889 г.). В 1894–1895 гг. артелью Николая Михайловича Сафонова была выполнена роспись. Собор разрушен в 1930 гг. При посредничестве Игнатия Брянчанинова И.И. Горностаев создал проект храма в честь Казанской иконы Божьей Матери в Усть-Медведицком монастыре области Войска Донского (современный город Серафимович). Игуменья Арсения (Серебрякова), посетив Николо-Бабаевскую обитель, получила планы и смету И.И. Горностаева, составленные в 1871–1872 гг. Первоначально предполагалось повторить архитектуру Иверского собора, но реализованный проект, по мнению исследователей, не имеет с ним общих характеристик. С весны 1874 г. начались строительные работы, 23 июня 1874 г. состоялось освящение места для постройки, в 1875 г., уже после кончины И.И. Горностаева, – закладка собора.