Исаакиевский собор по размерам занимает третье место в Европе после собора Святого Петра в Риме и собора Святого Павла в Лондоне. Высота Исаакиевского собора с крестом – 102 м, его длина – 102 м, ширина – 98 м, площадь собора – 10 862 кв. м, он вмещает до 14 000 человек. Купол собора – один из крупнейших в мире, его диаметр 26 м (диаметр основания этого купола 34 м, он стал образцом для создания купола Капитолия в Вашингтоне в 1862 г.); только для первоначальной позолоты купола собора израсходовали 100 кг червонного (то есть лучшего) золота. На украшение всего Исаакиевского собора пошло в сумме около 400 кг золота. Работы по золочению были очень вредными; только при позолоте центрального купола отравились вредными испарениями ртути и погибли более ста человек. Собор украшают 112 монолитных колонн разной величины, 24 из них окружают барабан, поддерживающий золоченый купол. Особенно велики колонны нижних портиков: их высота 17 м, а вес каждой 114 т. Колонны, окружающие барабан центрального купола, на 3 м меньше нижних, и каждую из них нужно было поднять на большую высоту. Вес всего здания собора – около 300 тыс. т. Монолитный фундамент собора покоится на 24 000 просмоленных сосновых сваях, в том числе на свыше чем 10 тысячах трехсаженных сваях. На них положили цоколь из двух рядов гранитных камней. Кладка высотой более 7 м с гранитными блоками между рядами проходит под всей площадью собора.
Собор внутри имеет форму усеченного креста. В соборе 7 входов, двери двух больших входов отлиты из бронзы, на семи дверях размещен 51 барельеф, 73 статуи, 84 бюста. Пол собора выложен разноцветным мрамором и обрамлен фризом из порфира. В барабане главного купола размещены скульптурные изображения 12 ангелов. Трехъярусный иконостас облицован белым мрамором и украшен 10 малахитовыми и 2 лазуритовыми колоннами. Наружный облик собора выдержан в стиле позднего классицизма.
Интерьер Исаакиевского собора оценивается как выдающийся памятник декоративно-прикладного искусства. Для создания интерьера использовали цветной (разных цветов) мрамор, полудрагоценные камни – малахит и лазурит, а также золоченые скульптуры, мозаики и живописные произведения (всего в технике фрески и масляной живописи в соборе выполнено более 200 произведений 22 лучшими мастерами). Создание многочисленных мозаичных произведений в соборе (иконы, выполненные мозаикой, имеют площадь 600 кв. м) положило начало возрождению мозаичного искусства в России. Собор украшают многочисленные высочайшего класса скульптуры. Исаакиевский собор (как большинство других произведений зодчества классической эпохи) отличает взаимодействие архитектурных форм со скульптурой и живописью.
Здание сохранившегося до наших дней собора строили в сумме более 400 000 человек в течение почти 40 лет (с 1819 по 1858 г.). Сменяя друг друга, днем и ночью трудились на создании собора ежесуточно более 10 000 крепостных, были и вольные люди. Среди них были лучшие художники, скульпторы, архитекторы, строители, инженеры, мозаичники, камнерезы, литейщики, позолотчики и другие мастера России второй половины XIX в. Среди них К.П. Брюллов, Ф.А. Бруни, П.В. Баснин, Т.А. Нефф, В.К. Шебуев и другие художники, скульпторы И.П. Витали, П.К. Клодт, А.В. Логановский, Н.С. Пименов и другие мастера. На стенах собора 62 поразительной красоты мозаичные картины (1851–1914).
Инициатива создания Исаакиевского храма и деятельное способствование его строительству принадлежит самодержцам из Дома Романовых, особенно инициатору его создания – Петру I, а также Екатерине II, Александру I, Николаю I, Александру II.