Церковь выстроена без единого гвоздя. Все ее составные элементы выглядят удивительно пропорционально, что придает памятнику торжественный и величественный вид. Храм построен согласно принципу «золотого сечения».
Основание состоит из четверика, оформленного в качестве столба, расположенного в самом центре, и нескольких примыкающих к нему патрубков. Верхняя часть церкви состоит из восьмистенного сруба, шатра, шейки купола и главки, венчание которой выполнено в виде восьмиконечного креста.
Церковь богато украшена, среди элементов декора, например, чешуя и кокошник — специально предназначенное покрытие купола, а также его основания. Кроме того, на фасадах церкви большое множество резных деталей: оконные наличники, крылечными столбиками, коньками. Иконостас церкви четырехярусный, в нем 84 иконы древнего письма.
Некоторая часть икон была написана специально для нововыстроенной церкви в 1677 году иконописцами Антониево-Сийского монастыря, а другая часть была выполнена соловецкими мастерами и осталась от ранее находившейся здесь церкви.
Большинство знатоков деревянного русского зодчества и историков-исследователей считают храм Успения Пресвятой Богородицы наиболее примечательным из всех памятников подобного рода, расположенных на Русском Севере.
Успенская церковь в Варзуге: история, эстетика и «политический манифест».