Роспись храма выполнена в единой сдержанной гамме серо-голубых тонов, создающей цельный и светлый образ внутреннего пространства. Композиционная программа выстроена в соответствии с традиционной иерархией православного храмового убранства: в куполе представлен Спаситель в окружении архангелов, ниже располагаются пророки, апостолы и двунадесятые праздники, а также ряды преподобных.
В приделах программа получает тематическое развитие: слева раскрывается житие преподобного Сергия Радонежского, справа — Богородичный цикл. Роспись трапезной части посвящена Страшному Суду, завершая и расширяя общий смысловой строй ансамбля.
Все части росписи объединены единством композиционного и цветового решения, благодаря чему многочисленные образы и повествовательные циклы воспринимаются как целостное пространство храма.