Храм Варвары в истории культового зодчества Москвы эпохи зрелого классицизма занимает особое место. При всём многообразии церковных построек Р. Казакову удалось создать образец компактного центричного купольного храма, небольшого по размерам и очень гармоничного по архитектуре. Красота его – в тонкости пропорциональных соотношений и изяществе ордерного и декоративного убранства. Набор архитектурных деталей на фасадах типичен для московского классицизма: строгие коринфские портики, палладианские окна, арочные ниши, филёнки, заполненные гипсовыми розетками. Высокий художественный вкус зодчего соединил их в единственную в своём роде композицию, торжественную и камерную одновременно. В сохранившейся части интерьера стены отделаны искусственным мрамором, в алтарной части сохранилась мраморная резьба прекрасного художественного качества.