Исаакиевский собор явился последним крупным сооружением позднего классицизма - архитектурного направления, господствовавшего в первой четверти XIX века. Расцвет этого стиля; был вызван политической и социально-экономической обстановкой в России после Отечественной войны 1812 года. Архитектура классицизма - строгая и величественная по характеру, ясная и логичная по форме. В ней господствует рациональное начало, каждый элемент выполняет строго определенное назначение, конструкция выявлена, и в открытом взаимодействии частей зданий утверждается своеобразная красота, присущая этому стилю.
Исаакиевский собор строился уже в период упадка этого архитектурного направления, вторжения в архитектуру эклектики - механического соединения элементов различных стилей, и его облик лишь в целом выдержан в стиле классицизма, в деталях же заметны многочисленные отступления.
Здание решено как цельный компактный объем прямоугольной формы, увенчанный высоким барабаном с золоченым куполом. Классически строгие колонные портики коринфского ордера украшают фасады. Тимпаны фронтонов заполнены скульптурой, а углы акцентированы статуями, сообщающими портикам образную законченность. Портики, являясь средством парадного оформления собора, придают его облику торжественность и величие.
Массивные стены отличаются скромной декорировкой и прорезаны высокими окнами. Чрезмерная пышность обрамления их проемов несколько нарушает ясность и четкость архитектурных масс здания.
Углы отмечены пилястрами; фигурами ангелов - в аттике и скульптурными группами ангелов со светильниками над ними. Перегруженность скульптурными произведениями свидетельствует об эклектических тенденциях, уже получивших свое начало в русской архитектуре этого периода.
Особенностью памятника, заметной с первого взгляда, является некоторая несоразмерность отдельных его частей. Она выражается прежде всего в том, что барабан чрезмерно высок для основного массива. Здание имеет слишком высокий аттик при небольшой высоте стен.
При строительстве Монферран был связан высотой имеющихся стен и пропорциями старой ринальдиевской церкви. Это вынудило его и в новых частях сооружения придерживаться первоначального масштаба. Выполняя задачу увеличить здание, он вынужден был увеличить аттик в высоту.
По сторонам от барабана над аттиком расположены четыре колокольни с небольшими золочеными куполами. Имея несколько усложненное архитектурное решение, они в целом играют положительную роль в художественном облике собора, отмечая Центральную часть основного объема И зрительно облегчая переход к барабану.
Благодаря продуманности архитектурного и пластического оформления чрезмерная вытянутость барабана скрадывается. Он как бы расчленяется горизонталями на несколько ярусов. Основание барабана четко выражено, и на нем покоится опоясывающая его изящная колоннада, завершающаяся легкой балюстрадой с фигурами ангелов, как бы продолжающими вертикали стройных колонн.
Балюстрада, тесно связанная с колоннадой, в то же время четко выделена энергичным по рисунку профилированным карнизом. В верхней части барабана - вертикальные членения в виде пилястр, между которыми прорезаны прямоугольные по форме окна. Выше - небольшой антаблемент и величественный золоченый купол. Хорошо найденная форма, плавные, упругие очертания делают его одной из самых удачных архитектурных частей здания. Двадцать четыре ребра купольной поверхности, легко сходящиеся к центру, подготавливают восприятие восьмигранного фонарика с небольшими колоннами, повторяющего в миниатюре основные принципы архитектурного членения барабана и купола. Фонарик увенчан золоченым крестом.
Несмотря на отсутствие соразмерности различных частей сооружения, его отдельные элементы согласованы между собой по принципу пирамидальности: если мысленно соединить начало ступеней стилобата с вершиной креста, то линии, образующие равнобедренный треугольник, пройдут через вершины крестов колоколен. Многочисленные вертикали, создающие основной архитектурный мотив устремленности вверх, успешно преодолевают некоторую грузность и приземистость здания.
Важную роль в создании художественного образа здания играет наружная скульптура, являющаяся крупнейшим комплексом, созданным в середине XIX века. В этот период еще сохраняются принципы синтеза скульптуры и архитектуры, присущие классицизму. Несмотря на существующую систему соподчинения скульптуры и архитектуры в убранстве собора, характер монументальных скульптурных произведений, их неравнозначность в идейном и художественном отношении отражают противоречивость обстановки переходного периода с характерными для него взаимопроникновениями различных творческих течений.