Церковь Варвары первоначально подходила вплотную к Петропавловской церкви и была значительно выше. Кирпичные стены оштукатурены. Архитектура, несмотря на регулярность членений, неожиданно архаична для Смоленска середины XVIII в. Церковь сейчас имеет вид двухэтажного прямоугольного здания. К западному торцу примыкает шатровая колокольня с двумя крыльцами на отлете. Боковые фасады равномерно разделены лопатками на 5 вертикальных прясел (раньше их было 7). Второй этаж был двусветным (с такими же окнами и наличниками, что и внизу), а над его восточной частью возвышался световой восьмерик с лотковым сводом. К крестово-купольной одноглавой постройке церкви св. апостолов Петра и Павла XII в. примыкают три высокие апсиды. Венчает здание глава с массивным 12-гранным барабаном на квадратном постаменте. С трех сторон к зданию примыкала галерея. Она пристраивалась по частям в течении 2-й половины XII в. и использовалась для захоронений. В 1812 г. храм был разграблен французами, также в 1812 г. сильно пострадал от пожара. Во время ремонта в 1812 г. была разобрана древняя глава, замененная новой; по счастью под кровлей уцелели основание первоначального барабана редкой 12-гранной формы с 12 узкими окнами. В восточной части стены превосходно сохранились два первоначальных окна и часть арочного пояска в основании закомары, что вместе с другими чертами свидетельствовало о сохранении древней основы. При ремонте 1894-1895 гг. стены всего храма святых апостолов Петра и Павла снаружи были перетерты и окрашены.