Рождественский собор является трехкупольным зданием четко выраженного трехкамерного построения. Однако как по плану, так и по объемно-пространственной схеме это здание совершенно не похоже на обычные храмы такого типа. Во всем облике сооружения чувствуется какая-то архаика. Хотя трехчастность является в украинской культовой архитектуре традиционной, но здесь она выглядит необычно, ибо в плане каждая часть здания имеет свою форму: притвор — четырехугольный; главный неф — восьмиугольный, а абсида — пятиугольная. Поражает неправильность плана центрального объема — из восьми его сторон пять имеют разную величину. Эта неправильность создала исключительные трудности в постановке купола: пришлось устраивать сложные паруса в месте примыкания восьмерика к абсиде.
Необычайность компоновки объемов подчеркивается не менее оригинальными деталями. Оконные проемы в центральном нефе размещены на разных уровнях и имеют разные размеры. Наличники напоминают приемы декора в русской архитектуре; формы карниза вызывают в памяти детали памятников далекого Соликамска и Мурома.
Характер орнамента русско-украинско-белорусской народной вышивки чувствуется в декоративной обработке угловых пилястр Рождественского собора. Этот же прием соблюдался и в других памятниках Стародуба, например, в Преображенском соборе, XVIII в. (собор не сохранился). Таким образом, в здании Рождественского собора мы имеем любопытный пример сочетания архитектурно-строительных и декоратив¬ных приемов трех народов. Трехкупольность — это украинский прием, но типичных украинских «бань» здесь нет. Даже если допустить, что теперешние невысокие завершения являются следствием позднейших переделок, то при таких объемах все же трудно представить обычную пирамидальность и многоярусность украинских завершений. Ярковыраженная граненность объемов развивает национальную традицию и предвещает дальнейшее развитие этого приема в пятикупольных зданиях, о чем будет сказано ниже.
Объемное построение Рождественского собора нашло повторение в другом сохранившемся здании Стародуба — церкви Предтечи (1720 г.). Эту церковь строил гетман Скоропадский. Так же как Самойлович, Миклашевский и Мазепа, он воспроизвел на здании свой герб.
План храма аналогичен предыдущему, за исключением того, что с трех сторон к зданию пристроены небольшие однокамерные объемы. Однако наружное декоративное убранство этого здания не имеет ничего общего с Рождественским собором. Наивная простота декоративного убранства здесь уступает место строгой системе. Хотя церковь Предтечи трехкупольная и по объемно-пространственному решению отличается от пятикупольных зданий, она во многом напоминает Георгиевский собор Выдубецкого монастыря. И тут и там граненность соборов подчеркнута одинаковыми угловыми пилястрами со своеобразными волютами обратного выгиба. Такие волюты мы знаем только в трех памятниках: в церкви на Экономических воротах Киево-Печерской лавры (1698 г.), в Георгиевском соборе Выдубецкого монастыря (1701 г.) и в этой церкви Предтечи (1720 г.).