几个设计方案先后采用了威尼斯拜占廷风格和新古典主义风格，并糅合进大量共济会的象征性符号（亚历山大一世是共济会成员）。亚历山大一世去世后，他的弟弟尼古拉一世继位，尼古拉一世是一名虔诚的东正教徒，反对新古典主义和共济会的建筑形式。在他的命令下，设计师参照君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂，设计了一座新拜占廷风格的教堂。设计图纸于1832年通过，建筑地点也由原来的莫斯科城制高点——麻雀山改为克里姆林宫西南侧、莫斯科河畔。原址的一座女子修道院和一座教堂被迁往他处。
建造.基督救世主主教座堂的建造工