Композиция храма Христа Спасителя представляла собой в плане равноконечный крест с четырьмя выступающими папертями. Несущей основой центрального купола были четыре гигантских пилона, внутри которых были расположены лестницы, ведущие к малым главам собора, выполнявшим, как и в Исаакиевском соборе, функции колоколен. Килевидные закомары, завершающие композиции всех фасадов храма, по существу, были декоративными, так как не затрагивали общей конструктивной схемы храма, а являлись лишь покрытиями его папертей. Основой же объемно-пространственной композиции был куб, на верхней грани которого были расположены центральная и малые главы. Мощные тяги, отделяющие цоколь и закомары от основной плоскости стен храма, в совокупности с высокими плоскими пилястрами, фактически представляли собой традиционную классицистическую ордерную систему, о том же напоминала строгая всех фасадов храма.

В отличие от проекта А .Л. Витберга, увлеченного общехристианскими идеями, храм К.А. Тона был полностью посвящен идее величия победы народа. Мемориальная конкретика пронизывала все сооружение — от посвящений престолов до скульптурного убранства и даже предметов утвари. Серия превосходных многофигурных наружных горельефов, выполненных лучшими скульпторами николаевского времени, раскрывала глубокий христианский смысл побед русского оружия. Их сюжеты в 1844 году выбрал митрополит Московский Филарет. На стенах храма также были воплощены святые и почитаемые богородичные иконы, празднование которых пришлось на дни решающих битв. Внутри храма была задумана обходная галерея, интерьер которой должен был представлять последовательный рассказ о событиях войны с экспозицией документов, досок с именами погибших и раненых, а также скульптурных барельефов с изображениями основных сражений. Другими словами в храме предполагалось создать первый музей Отечественной войны 1812 года, что очень соответствовало общей программной направленности николаевского времени — на увековечивание событий русской истории. В дальнейшем именно такая трактовка храма- памятника будет развита в мемориальных храмах, посвященных войнам второй половины XIX — начала XX века.

Характерной особенностью храма Христа Спасителя, как и Исаакиевского собора, стало то, что его создание стало результатом коллективной работы русской академической школы. Многим выпускникам Академии художеств заказы поступили еще в их бытность в Италии. Об этом писал в письме на родину Иван Шаповаленко, обучавшийся в Италии у Александра Иванова: «Все русские скульпторы пенсионеры в Риме получили заказы для Собора Спасителя в Москве и послали на утверждение: как Антон Андреевич Иванов, Рамазанов, Ставассер, Климченко». Другой специфической чертой храма стало выполнение его из ценнейших строительных материалов, к которым так тяготело николаевского времени. Причем храм русской славы был намеренно выполнен, в основном, из отечественных декоративных отделочных камней, заменивших традиционные привозные сорта, для чего были проведены дополнительные геологические изыскания, в ходе которых открыты некоторые новые месторождения. Эти работы были горячо поддержаны императором, считавшим, что отечественные мраморы и другие декоративные камни достойно дополнят общий мемориальный замысел храма-памятника русской воинской славы и народного единства.

Необходимо обратить внимание на градостроительное решение площади вокруг храма, которое отмечено тем же тяготением к правильности, что и в Петербурге. Храм располагался на правильной квадратной платформе, по существу противопоставленной окружающей мелкой, разноликой застройке. В этом проявилась еще одна сторона классицистического мировоззрения зодчего. Храм Тона роднило с этой разновременной, веками складывавшейся застройкой лишь подобие стиля, градостроительные же принципы, заложенные в структуру древней Москвы, были ему чужды. Поэтому храм Христа в проекте Тона расположен так, будто окружающей его застройки вовсе не существует.