Семиглавый храм с золотыми куполами построен в типичном для царствования Александра III новорусском стиле с характерными для московского зодчества XVII в. кокошниками и шатровой колокольней. Главным украшением интерьера является иконостас белого мрамора с тёмной бронзой, иконы для которого были написаны Василием Петровичем Верещагиным. Большие панно на каждой из четырёх стен храма, работы художника Сергея Васильевича Иванова (живопись по холсту, прикреплённому затем к стене), отражают основные эпизоды из жизни равноапостольной Марии Магдалины. Работу по размещению икон и холстов осуществлял командированный из Санкт-Петербурга художник-реставратор Пётр Кириллович Соколов. При строительстве храма были обнаружены остатки древнееврейских гробниц эпохи Второго храма. В находящейся на участке небольшой естественной пещере, по местному монастырскому преданию, спали апостолы во время Гефсиманской молитвы Спасителя. Для участия в торжественном освящении церкви, состоявшемся в праздник Покрова Пресвятой Богородицы, 1 октября 1888 г., в Иерусалим приехали великий князь Сергей Александрович с супругой Елизаветой Фёдоровной и братом Павлом Александровичем. На церемонии присутствовали губернатор Иерусалима Реуф-паша, комендант Иерусалима, греческий консул, русское консульство и более 150 русских паломников. Паломничество в Святую землю и посещение храма-мемориала в память императрицы Марии Александровны, несомненно, сыграли роль в принятии решения великой княгини Елизаветы Фёдоровны о переходе в православие. Впоследствии сюда были перенесены её мощи. В 1892 г. на средства и по поручению Императорского Палестинского Православного Общества (ИППО) в северо-восточном углу Гефсиманского участка был построен так называемый дом великого князя – двухэтажное здание для паломников благородного сословия в память великой княгини Александры Георгиевны (ум. 12 сентября 1891 г.), супруги великого князя Павла Александровича, и великого князя Константина Николаевича (ум. 13 января 1892 г.). Дом был освящён архимандритом Антонином (Капустиным) 12 сентября 1892 г. Место для строительства было выбрано в углу сада, перед большим серым камнем, на который, по преданию, Пресвятая Богородица бросила Свой пояс апостолу Фоме в третий день после Успения. В 1904 г. по инициативе секретаря ИППО Василия Николаевича Хитрово возле храма во имя равноапостольной Марии Магдалины было устроено русское кладбище. Среди погребённых – видные представители русской эмиграции, в том числе последний флигель-адъютант императора Николая II, долголетний председатель ИППО в Иерусалиме генерал Михаил Георгиевич Хрипунов (ум. 6 апреля 1983 г.).