Храм Гроба Господня, длина которого более 80 метров, окружен множеством пристроек, потому что все христианские конфессии стремились быть как можно ближе к нему. Его окружала старая православная патриархия, с севера примыкали латинский и коптский монастыри, к последнему с востока храма прилегал абиссинский. Между ним и площадкой перед входными воротами располагался православный монастырь Святого Авраамия. Сверху храм покрывают два купола: один находится над часовней Гроба Господня, другой — над православным приделом Воскресения.

Внутри храма тоже имеется много отдельных частей, приделов, церквей, часовен, лестниц, галерей, келий и т. д. Главные части храма — Ротонда (круглый храм Гроба Господня) и Католикон (храм Воскресения) — соединяются царской аркой.

В храм Гроба Господня ведет сначала большой темный притвор, освещаемый только открытыми дверями и небольшим окошечком над ними. Напротив дверей паломник видит первую святыню — Камень миропомазания, представляющий собой низкую плиту около двух метров длиной. На этот камень, теперь покрытый мрамором, было положено пречистое тело Иисуса Христа, снятое с креста, чтобы умастить его перед погребением благовониями. Вокруг Камня миропомазания стоят свечи в больших подсвечниках, а над ним висят зажженные лампады. Раньше паломники покупали себе в размер этого камня полотно, возлагали его на камень, потом омывали в Иордани, увозили домой и хранили до своего смертного часа, а потом полотно это служило им саваном. Слева от Камня миропомазания обозначено место, где стояла Пресвятая Богородица во время распятия своего божественного сына. На стене позади Камня изображено снятие с Креста пречистого тела Спасителя. Эта стена, устроенная между двумя столбами, отделяет паперть от церкви Вознесения.

С правой стороны паперти часть стены состоит из скалы Голгофы, которая с этой стороны отсечена отвесно и имеет высоту более 10 метров. Две крутые мраморные лестницы (из 18 ступеней) ведут на вершину Голгофы, которая является как бы верхним храмом. Здесь устроены две небольшие церкви с невысокими и сумрачными сводами, так что скала Голгофа почти доходит до потолка храма. Одна из церквей — это греческая церковь Распятия (или придел водружения Креста Господня). В глубине ее северной части над открытым престолом, установленным на месте водружения Креста Господня, высится Распятие; под престолом, в природной скале, — обложенное серебром отверстие, в которое был водружен Крест.

Место Животворящего Креста Господня было обнаружено равноапостольной царицей Еленой. Все три креста были найдены глубоко под землей, в заброшенной цистерне, засыпанной мусором. Но на каком из них распяли Иисуса Христа? В это время мимо проносили покойника, благоверная царица Елена остановила похоронную процессию и приказала положить умершего поочередно на все три креста. При возложении его на первые два креста не произошло никакого действия, но когда усопшего положили на Крест Спасителя, он сразу же ожил. В настоящее время крестов на Голгофе нет, но под ней, в одной из комнат принадлежащего православным помещения находится частица Животворящего Креста Господня и мощи разных святых.

Место это сейчас покрыто стеклом, сквозь которое видна выветрившаяся поверхность скалы. Справа находился крест того разбойника, который просил Спасителя не забыть его в Царствии Небесном (теперь здесь православный придел). С левой стороны стены есть место, в котором (если приложить к нему ухо) слышится шум, указывающий, что позади — пустое пространство. Нередко в нем гудит ветер. Слева от Креста Спасителя находился крест другого разбойника, который не покаялся и на кресте насмехался над Спасителем (здесь теперь католический придел).

Напротив места водружения Креста Господня видна обложенная позолоченным окладом глубокая расщелина в скале, расколовшейся при кончине Спасителя. Эта расщелина идет почти через весь Иерусалим и, по преданию, доходит до центра земли. Теперь несколько участков скалы застеклены, и на них видны красные пятна — кровь и вода, которые истекали из тела Спасителя, когда один из воинов проколол Ему копьем бок. Здесь же расположена и часовня Адама, который, по преданию, был погребен в скале Голгофы. Кровь Спасителя, падая сквозь расщелину на череп Адама, омыла прах прародителя человечества.

За второй папертью следует большой круглый храм (Ротонда), посреди которой высится выстроенная из желтоватого камня небольшая часовня (Кувуклия), представляющая собой малую церковь внутри надстроенного над ней огромного храма. К западной стене часовни пристроен придел коптских христиан, окруженный железной решеткой. Снаружи и изнутри Кувуклия обложена желтовато-розовым мрамором, образующим колонны, пилястры, арки, фронтоны и красивый круглый купол. Внутри часовни и находится Живоносный Гроб Господень. Во время больших праздников Кувуклия и весь храм украшаются иконами и дорогими тканями, горит множество лампад, число которых доходило до трех тысяч.

Внутри Кувуклия разделяется на две части. В приделе Ангела находится часть того камня, который был отвален Ангелом от входа в Гробницу Господню перед Его Воскресением. В центре этого придела стоит мраморная чаша, в которую и помещена часть камня, служащего во время, богослужений престолом. Входить сюда следует лицом вперед, а выходить надо вперед спиной.

Из придела Ангела вход с полукруглым сводом ведет в небольшую пещеру Гроба Господня, которая на высоту чуть выше человеческого роста и обложена белым мрамором. В этой пещере и находится каменный выступ, три дня служивший Спасителю смертным ложем. Отсюда Он воскрес во искупление грехов людских и для воссоединения с Богом.

Само ложе сейчас не видно, оно покрыто мраморной плитой, над которой висят три иконы Воскресения. В плите сделаны отверстия, через которые паломники и прикладываются к ложу. В середине доски — трещина, о которой предание рассказывает следующее:

«Однажды турки захотели присвоить мраморную плиту, но Ангел провел по ней знак, после чего плита треснула, сразу потеряв для турок всякую ценность.» По другой версии, сами христиане распилили эту плиту, чтобы отвлечь от нее внимание турок.

Вокруг ложа всегда горят свечи, в вазах стоят цветы, а с потолка свисают зажженные лампады. Здесь каждый день совершаются три литургии — православная, армянская и католическая, во время которых ложе служит и жертвенником, и престолом.

В 1895 году в Керчи на территории усадьбы Зайцевой, расположенной на так называемом Глинище, случайно был открыт неразграбленный склеп, который стал широко известен под названием «Склеп Деметры». Архитектура его сложилась под влиянием подземных погребальных камер, вырезаемых в грунте. Склеп состоял из погребальной камеры, вделанной в естественное возвышение небольшого холма. Он имел наклонные стены, которые постепенно сближались и образовывали полуцилиндрический свод. К склепу вел наклонный вход глубиной три метра, а в погребальную камеру — низкая, но довольно широкая дверь. В каждой из стен была устроена небольшая ниша для приношений, по сторонам ниш были нарисованы виноградные лозы с гроздьями и листьями.

Однако все архитектурные элементы склепа отходили на второй план, так как весь он, особенно плафон, были живописно декорированы. Роспись склепа немедленно была снята фотографом Рубанчиком, а также скопирована в красках художником-любителем штабс-капитаном П. Ридигером. Все стены склепа и внутренние простенки входа прямо по камню покрывал толстый двойной слой штукатурки. Первый слой был более белым, второй — от значительной примеси толченого кирпича — получил рыжеватый или желтовато-розовый оттенок. По этому фону и была сделана роспись. По сторонам входа — фигуры Гермеса в крылатых сандалиях и с жезлом в руках, отводящего души умерших в подземное царство, и Калипсо, покрывающей их покровом смерти. На других стенах изображены виноградные лозы, нарисованные около ниш, выделенных темной краской.