聖索菲亞教堂位於道里區兆麟街。始建於1907年，是一座木結構的小教堂。1912年重建，僅在外面加了一層磚，成為磚木結構的靈車存放庫。1923年9月27日第二次重建，由教區會議主教兼道院院長米哈依·非洛洛高支主持奠基典禮，建築師為科亞西克夫，共用9年時間於1932年11月25日建成現今規模的磚石結構的大教堂，並改為哈爾濱東正教神學院。教堂建築面積337平方米，高53．35米，用紅磚200萬塊，耗資大洋18．4萬元。是遠東地區最大的教堂，也是哈爾濱現存最大的教堂。該教堂的平面呈東西走向的十字架形狀。基座為高兩米的花崗岩石座，主體為圓柱形，上部由一巨大的穹頂所覆蓋。在中央構成特殊的球面，形成室內巨大而豐富的空間。圓頂伸出屋面之後是一個八面體的大柱墩，每個面各開一個高側窗，墩頂經過多層複雜的線腳過渡到下層為十六面體的柱墩，每個面同樣各開一個高側窗，檐口上有花瓣形和鍾乳體裝飾線角。通過兩層高的柱墩，舉起一個造型十分飽滿的巨大的洋蔥頭式穹頂，並通過它的軸心作用統率著四個不同大小的「帳篷頂」。主從有致，體現集中式構圖。
教堂的裝飾，採用羅馬式連續拱券的處理手法，窗兩側用磚砌成方圓相同的壁柱，「帳篷頂」上的火焰形尖券，雄渾壯闊的外貌和華麗多彩的細部，遠遠望去，紅磚牆，綠穹頂，在藍天白雲的映襯之下，呈現出宏偉多姿的色彩。