Храм отличается многочисленными деталями, имеющими ренессансный характер, в то время как украшающие фасады вимперги сообщают о знакомстве зодчего с готическими мотивами. Итальянский кирпич, особенности объемно-пространственной композиции, характерные детали, а также связь сооружения с центрическими храмами Италии, которые цитируют идею Ротонды храма Гроба Господня в Иерусалиме, позволяют предположить, что автором уникального храма был один из итальянских архитекторов, работавших при дворе Василия III. По предположению С. С. Подъяпольского этим зодчим мог быть Петрок Малой — автор церкви Воскресения в Московском Кремле, примыкавшей к Ивану Великому, а также стен и башен Китай-города.