В мае 1699 года Успенский собор высотой 72 метра был возведен. Над Кремлевским холмом вознеслось грандиозное здание, выполненное в ведущем стиле того времени нарышкинском барокко. Искусствовед Е.В. Михайловский отмечал, что Успенский собор «длиннее всех храмов, известных в России до него, по ширине уступает только Софийским соборам в Киеве и Новгороде, выше московского Успенского собора, построенного Аристотелем Фиораванти, почти на тридцать метров». Виден он был со всех концов города и при подъезде к окраинам.

Иконостас для нового собора был заказан у мастеров Московской Оружейной палаты, которая в то время являлась главным художественным центром Русского государства. В результате храм украсил уникальный резной 9-ярусный иконостас высотой вместе с Распятием 25,96 м и шириной 24,5 м. В основу резного декора положены разнообразные растительные мотивы в виде листьев, цветов и плодов, как образы прекрасного райского сада. Преобладающим и объединяющим элементом является виноградная лоза с плодами — как символ Самого Христа. В девяти ярусах иконостаса Успенского собора было 164 иконы. Из них восемь — на сюжеты библейских притч — помещались под местным рядом, в нижних тумбах. Эти восемь образов не сохранились. Утрачены также южная дверь с изображением первосвященника Аарона и еще пять икон: «Пророчество пророка Осии», «Христос и апостолы во храме», «Проповедь апостола Павла» и два медальона с изображениями ангелов. При этом до наших дней дошла акварель с точным воспроизведением полного иконостаса Успенского собора.

Перед иконами местного ряда размещались большие лампады. По заказу митрополита Стефана (Яворского) для собора изготовили большое серебряное паникадило весом 11,2 кг. 15 августа 1702 года, в праздник Успения Пресвятой Богородицы, Местоблюститель Патриаршего престола Стефан (Яворский), митрополит Рязанский и Муромский, совершил чин великого освящения летнего кафедрального собора.