Андреевская церковь построена в стиле барокко, который возник в середине XVI века в Италии и в течение двух веков был популярен во многих европейских странах. В России и Украине этот стиль господствовал в архитектуре, живописи , литературе , музыке с конца XVII до середины XVIII века. Стиль барокко отчетливо проявился в архитектуре, которой подчинялись прикладное искусство, скульптура, живопись. Архитектура барокко характеризуется чрезвычайно динамичным построением композиции, контрастностью форм, вычурностью силуэтов, богатством внешнего и внутреннего убранства, широким использованием светотеневой игры, органическим сочетанием с окружающей природой. Интерьеры украшаются разноцветными росписями, скульптурными композициями.

Почти все черты стиля барокко нашли отражение в архитектуре и декоре Андреевской церкви. Сложный рельеф, подземные воды холма обусловили то, что Андреевскую церковь возвели на массивном стилобате, имеющий вид двухэтажного здания. Храм построен посередине пятиконечной террасы, к ней ведут чугунная лестницы с тремя площадками.

В плане церковь имеет форму креста, северная и южная ветви которого существенно меньше западной и полукруглой восточной: длина сооружения – 31.7 м , ширина – 20.4 м , высота от террасы до креста – 50 м. Церковь пятиглавой композиции состоит из центрального купола и четырех декоративных башен, которыми увенчан опорные пилоны – контрфорсы, размещенные на диагональных осях строения. Пилоны прорезают массив стилобата по вертикали и опираются на каменные фундаменты. Вовне они украшено колоннами коринфского ордера, поставленными на высокие пьедесталы – по две из трех сторон каждого пилона. Каждая пара колонн завершается антаблементом и полукруглым фронтоном.

Создается впечатление, что пилоны служат только плитами для угловых башен, только как на самом деле они играют большую конструктивную роль – роль контрфорсов. Увенчиваются пилоны стройными башнями, колоннами с капителями ионического ордера, декоративными нишами, куполами с кружевными крестами, что дает возможность противопоставить архитектурные объемы и визуально подчеркнуть вертикали сооружения. Посередине здания поднимается барабан высотой 10 м и диаметром 14 м , в котором прорезано 8 полукруглых вверху окон. Над барабаном возвышается сферический купол, занимающий доминирующее место в силуэте церкви. Купола разделены позолоченным орнаментом на восемь секторов, в каждом из которых люкарна . Венчают купол шар и крест. Этим подчеркивается центричность пятикупольной композиции. Стены церкви делятся по горизонтали архитектурными профилями на три неравные части : цоколь , стену и антаблемент с фронтонами. Колонны пилона церкви

Посередине западного фасада – единственный вход с металлическими дверями , украшенными орнаментами и крестами. В декорировании фасадов применены ритмы единичных и двойных пилястр с коринфскими капителями, карнизы сложного профиля, богатые рельефные барочные орнаменты. На тимпанах фронтонов размещены чугунные картуши с монограммой императрицы Елизаветы. Большие и маленькие окна основного объема украшены лепными наличниками, а капители колонн и пилястр – отлиты из чугуна и позолочены. Барабан купола декорирован пилястрами с ионическими капителями, антаблементом, картушами. Согласно творческой манеры автора пышность декора нарастает снизу вверх, и купола и их маковки сияют богатством рельефных деталей. Благодаря такой архитектурной композиции сооружение церкви кажется стройным и легким. Художественно расположены колонны и пилястры, картуши, лепнина, асимметричные линии профилей на фоне общей симметрии основных частей придают динамичность объемам здания, движение которых направлено к центру и вверх. Впечатление исключительной гармонии и живописности создается благодаря использованию любимых цветов Растрелли – белого, бирюзового, позолоты. Стройные белые колонны, пилястры, карнизы выделяются на плоскости бирюзовой стены, разрушают ее однообразие, а зелень куполов в сочетании с позолотой декоративных деталей придает зданию удивительную изысканность.

Сооружение Андреевской церкви чрезвычайно гармонично вписалась в окружающий ландшафт и является важной доминантой в застройке города. Построенная на высокой днепровской круче, так называемой «Старокиевской горе» (87.3 м над уровнем Днепра), она возвышается над Подолом, удачно сочетая нижнюю и верхнюю части города. Церковь служит своеобразным ориентиром на подъезде к Киеву с северо-восточной стороны, указывая на место, которое по летописным преданиям, был освящено апостолом Андреем, и с которого берет свое начало древний Киев .

С паперти Андреевской церкви открывается изумительный вид на нижнюю часть города – Подол с его архитектурными памятниками XVII – XX веков, на водную магистраль – реку Днепр и на новые жилые массивы Левого берега.

Здание церкви объединяет три улицы – Десятинную, Владимирскую и Андреевский спуск, которые сходятся на площади перед церковью и составляют единый пространственно-архитектурный ансамбль, доминантой которого является Андреевская церковь. Площадь ограничена сооружениями поздней застройки, которые своей не очень выразительной архитектурой еще более подчеркивают величие Андреевской церкви.

Главный эффект этого здания – гармоничное сочетание всех ее частей в едином порыве вверх. Независимо от времени года и погоды, когда, затаив дыхание, смотришь на Андреевскую церковь, кажется, что сооружение едва касается земли, поднимаясь в небо плавном полете. Силуэт Андреевской церкви неожиданно выныривает из панорамы города, каждый раз воспринимается по-новому, вызывая неповторимые эмоционально-эстетические чувства. Недаром она давно уже стала визитной карточкой города .

Совершенство конструктивной и художественной мысли нашло свое отражение и в интерьере здания. Интерьер Андреевской церкви – центрально-купольное, пространство, в котором отчетливо читаются крестообразный план сооружения, архитектурное членение стен пилястрами, карнизами и оконными проемами. Ветви креста перекрыты сводами, а арки и паруса центральной части поддерживают барабан, который завершается куполом.

Характерной особенностью творчества Растрелли является пластическая, скульптурная трактовка архитектурных форм. Большая роль отводится архитектурному ордеру, который у архитектора является не только средством членения стены, но и носителем рельефа и светотени. По характеру отделки храм внутри можно разделить на две части – стены и баню. По периметру помещения проходит карниз сложного профиля, а вертикали подчеркнуты пилястрами ионического ордера с цветочными гирляндами. Своды профилированы распалубками люкарн и филенчатыми тягами. Переход от стен к барабану осуществляется за счет второй ленты антаблемента. В барабане восемь окон чередуются с таким же количеством двойных пилястров коринфского ордера, на которых лежит третья лента раскрепированного и роскошно профилированного антаблемента. Купол разделен на восемь треугольных секторов, каждый из них прорезан люкарнами и вмещает живописное панно.

Одним из средств пространственного оформления интерьера является цвет. Белая матовая поверхность пилястр , карнизов придает помещению легкость и выразительность, а голубовато – серый фон стены создает впечатление глубины, удаленности, прохлады. Благодаря такому цветному распределению сжатие небольшой площади конфигурацией стен становится незаметным , а массивность нависших сводов, вес барабана и купола – неосязаемыми. Важную роль в интерьере играют окна основного объема, барабана, купола. Они размещаются двумя ярусами: в первом – большие по размеру, полуциркульные вверху; во втором – небольшие круглые люкарны. Особое внимание Растрелли уделяет обрамлению окон, что позволило подчеркнуть и усилить значение стены как тектонической и композиционной основы здания, и в то же время украсить ее в соответствии с общей программой отделки интерьера. Наряду с элементами растительного орнамента, скобковидными барочными фронтонами, разнообразными завитками, зодчий применяет в декоре наличников головки херувимов, акцентируя внимание на скульптурном трактовке архитектурного образа. Через оконные проемы широким потоком льется свет, наполняет помещение и создает капризную светотеневая игру на позолоченных деталях гипсового лепки и резьбы по дереву.