Храм был построен архитектором Г. В. Барановским в соответствии с канонами тибетской архитектуры.
Яркий пояс синего глазурованного кирпича с белыми кругами, золоченые конические «джалцаны» на углах кровли, узкие окна. С северной стороны к зданию примыкает четырехэтажная башня. увенчанная ганчжиром - медным позолоченным фигурным завершением. На фасаде - "хардэ" - восьмирадиусный круг, по обеим сторонам которого стоят медные позолоченные фигурки газелей. Здание создано по канонам тибетской религиозной архитектуры в стиле северного модерна.
Материалы для отделки фасадов (разные сорта грубоколотого гранита, облицовочный кирпич, глазурованная плитка) были выбраны неслучайно - этот несомненно удачный выбор придал тибетской архитектуре новые, северные, петербургские тона. Внутри храма обращают на себя внимание красивые цветные витражи плафона и ограждения светового проема с буддийскими символами, а также выложенный многоцветными плитками пол в главном зале.
Внутреннее помещение разделено двумя рядами столбов на три части, освещается через прямоугольное отверстие в перекрытии.
Позолота, сочетание ярких красок, облицовка и сам архитектурный проект в целом потребовали серьезных финансовых и материальных вложений. Это монументальное произведение искусства знаменито также витражами, изготовленными известным художником Николаем Рерихом. Художник изобразил на них восемь благих буддийских символов.
Основные помещения санкт-петербургского дацана — это зал для молебнов, над которым находятся кельи монахов (так называемый южный объем, высотой в три этажа) и четырехъярусная башня, где хранятся святыни дацана (северный объем) . Эту часть здания буддисты называют «гонканом» . В ритуальном зале, расположенном на нижнем ярусе гонкана, находится главный алтарь храма.
Уникальность внешнего вида санкт-петербургского дацана не ограничивается одними лишь тибетскими элементами. Целью архитектора Гавриила Барановского было придать дацану максимально «петербургский» вид.
25 ноября 1968 г. здание было объявлено памятником архитектуры местного значения.
