Церковь трехсрубная, трехъярусная, не раз капитально перестроена, о чём свидетельствуют достроенные впоследствии крыльца и боковые притворы с портиками, а также сухая обшивка срубов.

Впечатляют «немасштабности» восьмериков и фонарей. Срубы стен высокие, имеют отчетливо выявленный наклон внутрь, но производят впечатление не легкого взлета, а напряженных потуг. Сруб стен центрального участка значительно выше сруба алтаря и бабинца; он почти равен высоте сруба стен бабинца или алтаря вместе с первым заломом и восьмериком. Очень крутым заломом сруб стен центрального участка переходит в невысокий, тяжелый по пропорциям, световой восьмерик. Над ним поставлен также тяжелый, невыразительных пропорций глухой фонарь.

Ещё более неслаженными выглядят верхи алтаря и бабинца. Световые восьмерики их, сравнивая их со срубами стен, непомерно массивные (хоть и худее, чем восьмерик центра). Ещё более тяготят верхи бабинца и алтаря - тяжелые и глухие фонари. В целом верхи западного и восточного участков вызывают ощущение неуравновешенности компонентов, их массы «давят», подавляют срубы стен.

План церкви на первый взгляд - один их наиболее распространённых, традиционных. Он состоит из восьмигранного центра и двух шестигранников: алтаря и бабинца. Однако анализ обмерного чертежа обнаружил, что план разбит в натуре не с той ясной простотой и гармоничностью, которая присуща лучшим мастерам, напротив, построение плана «читается» трудно.

Входной размер в построении плана – длина центрального участка. Ширина центра равна половине диагонали квадрата со стороной равной длине участка. Алтарь-квадрат с обсеченными внешними углами; длина алтаря и половина длины центра равны ширине центра; ширина алтаря равняется его длине.

Бабинец-квадрат с обсеченными внешними углами; длина его равна диагонали южной половины алтаря, а ширина бабинца равняется длине его. Северная грань центра равна длине бабинца, а южная равна длине алтаря; восточная и западная грани центра равняются диагонали южной половины бабинца. Восточная грань алтаря и западная бабинца равны ½ диагонали южной половины бабинца. Южная и северная грани алтаря равняются ½ диагонали четырехугольника, в который вписан шестигранник алтаря, а южная и северная грани бабинца равны ½ длины центра.

Описание храма историка архитектуры Стефана Андреевича Таранушенко по схематическим обмерам П. Жолтовского, 1930 г., перевод с украинского

Второй храм в Гремяче – в честь Рождества Богородицы. На свинцовой дощечке, найденной в алтаре, написано: «за благословением преосвящ. Амвросия Дубневича и за владение благородных их милостей Михаила и Василия господ Корсаков, и за священство иерееев Михаила и Иосифа Корейшов, коштом парохиан, в року 1747».

Этот храм в 1848 г. был возобновлен старанием священника Григория Полторабабина: великолепный иконостас устроил он на свой счёт; киот с образом св. Николая и с серебренною ризою, в 1 500 руб. - дар его же усердия; а другой киот с образом успения Богоматери и с серебренною ризою устроен гремячским жителем Почтовым, вольноотпущенным из крестьян Ладомирского.

Филарет Гумилевский, "Историко-статистическое описание Черниговской епархии"