Исследователи отмечают, что среди столпообразных храмов Московской Руси того времени здание в Мефодиевом Пешношском монастыре при всей его уникальности больше всего приближено в плане к храмам московской работы 1520–1530 гг. в Варлаамиевом Хутынском в честь Преображения Господня и псковском Снетогороском в честь Рождества Пресвятой Богородицы монастырях. Килевидная аркатура на фасадах, по мнению Андрея Викторовича Яганова, была сделана по образцу московской постройки итальянского образца, церкви-колокольни преподобного Иоанна Лествичника (1505–1508 гг., архитектора Бон Фрязин) в Московском Кремле; другие приёмы в декоре также указывают исследователям на русское переосмысление столичного образца для формирования упрощённого, монастырского варианта церковного здания «иже под колоколы» с папертями. Строительство храма исследователи связывают с именем правившего в Дмитрове сына великого князя Ивана III Васильевича Юрия (Георгия) Ивановича. В Мефодиевом Пешношском монастыре церковь подобного типа была возведена к югу от собора, от неё сохранились два нижних яруса – высокий цоколь и сводчатая галерея с открытой аркадой; кирпичная, украшенная белокаменными деталями. Внутренние помещения в древней части перекрыты купольными сводами, вход с запада оформлен как перспективный портал с килевидным завершением, «дыньками» в декоре и резным карнизом. В 1793 г. были возведены два дополнительных яруса звона в виде октагонов меньшего размера, с открытыми аркадами, перекрытые высокими сомкнутыми сводами, с главкой. Во второй половине 1960 гг. древние части храма были отреставрированы; его восстановление и новое освящение состоялись в 2013 г. Колокол весом 219 пудов, отлитый в 1688 г. дмитровским мастером Михаилом Лодыгиным, в 1790 г. был отправлен в Санкт-Петербург и помещён на колокольню Петропавловского собора (ныне в Военно-историческом музее артиллерии, инженерных войск и войск связи). К первой трети XVI в. исследователи относят каменную одностолпную трапезную (свод с распалубками переложен в XIX в. с сохранением системы перекрытия). С востока к ней примыкали помещения келарской и церкви, перекрытые крестовыми сводами. На гравюре 1804 г. с видом Мефодиева Пешношского монастыря здание церкви отмечено главой, а её фасады – лопатками, образующими трёхлопастное очертание. Современное здание трапезной было возведено в 1812 г. В процессе перестройки от старого сооружения сохранился лишь подклет; церковь в честь Сретения Господня (освящена 17 ноября 1815 г.) удлинили, в результате чего храм, прежде зального типа, стал шестистолпным, его наружный декор выполнен в стиле позднего классицизма, внутренний, как и живопись, утрачен.