Комплекс зданий Верхних торговых рядов построен по проекту архитектора А. Н. Померанцева при участии архитектора П. П. Щёкотова. Основной корпус сооружён в виде системы из трёх пассажей пролётом 14—16 м, которые соединены между собой тремя поперечными линиями. Также в здании устроены три вместительных зала. Железобетонные мосты-переходы в пассажах спроектированы при участии инженера А. Ф. Лолейта. Световые покрытия пассажей были изготовлены Санкт-Петербургским Металлическим заводом с применением инновационной системы скрепления арочных стропил лучевыми затяжками, изобретённой директором завода инженером Отто Крелем. Мнение о причастности к постройке рядов инженера В. Г. Шухова является ошибочным и относится к разряду городских легенд. Оригинальность изобретения, сделанного О. Крелем специально для покрытий Верхних торговых рядов, была отмечена современниками и официально запатентована заводом. Привилегия на "Новую систему скрепления металлических арок" действовала до 1912 года. Впоследствии эта система была успешно применена заводчанами в здании Машинного отдела на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году, с усовершенствованиями, вызванными значительно большей величиной перекрываемого пролёта. Кроме того, в 1906 году система была использована компанией "Артур Коппель" для перекрытия двух линий Петровского пассажа.