Выдающийся образец неорусского стиля. Полковой храм для Собственных ЕИВ Конвоя и Сводного пехотного полка, построенный в 1909–1912 по указанию Николая II. Четырёхстолпный однокупольный трёхапсидный храм, с трёх сторон окружённый пониженными галереями с крыльцами и звонницей, создающими асимметричную композицию. В цокольном этаже был устроен «пещерный» храм Серафима Саровского. Закрыт в 1933, сильно повреждён от обстрелов в годы войны, в 1980-х начата реставрация. Возвращён верующим в 1991, отреставрирован.
Считается, что прообразом Фёдоровского городка послужил сооружённый в XVII веке Царский дворец в селе Коломенском. Комплекс был задуман как посад и подворье, по образцу старинных монастырских или боярских усадеб, как правило состоящих из нескольких палат и теремов и обнесённых оградой.
Высота Феодоровского Государева собора — сорок три метра. Снаружи он выглядит просто. Прямые стены составляют в плане прямоугольник. Круглое завершение увенчано позолоченным куполом с крестом над ним., храм окружен галереями. Фасады, расчлененные плоскими лопатками, увенчанные стилизованными килевидными закомарами, украшенные кокошниками, аркатурным поясом, висячими гирьками,-то есть полным арсеналом черт, типичных для русской национальной традиции, переосмысленной в духе модерна, — все соответствовало замыслу зодчего «применить» древнерусскую «архитектуру к требованию современного строительства.»
Внешность Федоровского собора поражала; своей простотой. Увенчанный одной вызолоченной главой, храм не имел почти никаких наружных украшений, кроме пояса из колонок и арочек. Ослепительно белые стены оживляют лишь мозаичные картины над шатровыми входами в собор. На окнах и нишах укреплены решётки красивого рисунка, выкованные из меди, либо железа. Внутрь собора ведут многочисленные невысокие шатровые завершения входов и паперти.
Внутренний вид верхней церкви поражал своей высотой, освещённостью и убранством, выполненным в стиле церковного зодчества XVII века.
На звоннице собора находились 10 колоколов, наибольший из которых весил 320 пудов (5,2 тонны).
Торжественное освящение главного престола верхней церкви состоялось 20 Августа 1912 г. Совершил его протопресвитер Военного и Морского духовенства Георгий Шавельский в сослужении сонма духовенства и в присутствии всей Императорской Семьи.
В 1995 г. Феодоровский собор был включён в число объектов исторического и культурного наследия, как памятник архитектуры федерального значения. В 2002 году, после капитального ремонта, в нижнем храме был установлен новый деревянный иконостас, выполненный по образцу находившегося здесь прежде, а потолок храма украшен росписью.