Конструкция церкви представляла собой железный каркас, на котором монтировались железные листы, которые составляют стены и крышу здания. Железным был и центральный купол. Четыре боковых купола, а также фронтоны, капители и лестницы были отлиты из чугуна, а оконные рамы и кресты — из кованого железа. Внутри церковь была обложена кирпичом, тогда как пол был сделан цементным. Все сооружение весило 85 тонн.
Очень быстро стало понятно, что технология Никкельса себя не оправдывает – именно из-за свойств железа. Летом в раскаленную Железную церковь невозможно было зайти, а зимой, несмотря на четыре печки, помещение плохо нагревалось. Почти сразу же из-за плохой вентиляции стены покрылись плесенью, так что дышать во время службы было почти невозможно. И все-таки храм на многолюдной базарной площади продолжал функционировать. Именно здесь в 1877 году был крещен будущий поэт и художник Максимилиан Волошин.
Конструкция являлась каркасом из железа, на который предстояло смонтировать стальные листы обшивки стен и крыши. Из железа были и купола, а фронтоны, капители и лестницы были отлиты из чугуна. Оконные рамы и кресты изготовили из кованого железа. Проект был довольно эклектичным, в русском стиле, и соответствовал всем православным храмовым канонам.
На месте храма теперь — сквер справа от здания Киевского цирка.
После войны были снесены и торговые ряды – на пустующем месте красовалась огромная круглая клумба. А позже здесь построили цирк и разбили небольшой скверик. Сегодня о церкви напоминает лишь название Златоустовской улицы. берущей свое начало от площади Победы.