М.И. Эппингер отказался от небольшого барабана с куполом над центральной апсидой собора и усложнил декоративное убранство центральной части храма. В венчающем карнизе центрального объема справа и слева от треугольных фронтонов над апсидами появился фриз с триглифами и медальонами с крестами. Западный фасад в редакции М.И. Эппингера стал более четко структурирован – лестничные башни выделены в отдельные объемы с помощью угловых пилястр, между которыми появились арочные пояски, повторяющие членения боковых фасадов. Кроме того, была увеличена высота лестничных башен, которые заняли доминирующее положение на западном фасаде собора.
К северу от Троицкого собора было построено здание мужского приюта. В отличие от первоначального плана оно было построено одноэтажным, и немного выступающий ризалит входной группы на восточном фасаде был увенчан простым фронтоном. Аналогично была решена входная группа женского приюта, который представлял собой протяженный одноэтажный Е-образный в плане корпус. Оба приюта имели коридорную систему планировки. Помещения для паломников представляли собой достаточно просторные палаты на 6, 8 и более человек с каменными полами, сводчатыми перекрытиями и небольшими прямоугольными окнами.
Строительство Русского подворья было в основном завершено в 1864 г., но освящение Троицкого собора произошло только осенью 1872 г. Храм был освящен Патриархом Иерусалимским в присутствии брата Александра II великого князя Николая Николаевича Старшего.
Строительство Русского подворья в Иерусалиме кроме чисто утилитарных решало еще идеологические и художественные задачи. Подворье было визитной карточкой, представлявшей Россию и ее многовековую культуру. Являясь смысловой и композиционной доминантой Русского подворья, определяющий масштаб и стилевое единство всех остальных его сооружений, собор Св. Троицы должен был олицетворять идею присутствия России в Палестине и подчеркивать характер Русской Духовной Миссии, призванной представлять Русскую Православную Церковь – духовную преемницу Византийской церкви – на Востоке. Кроме того, стиль собора был органичен месту строительства, так как Палестина ранее входила в состав Восточной Римской империи.
В 1886 г. напротив северного фасада мужского приюта Русского подворья началось строительство нового подворья, проект которого по заказу Православного Палестинского Общества был выполнен Георгием Франгиа, иерусалимским архитектором, хорошо зарекомендовавшим