Проект Свято-Троицкого собора
Приняв решение о строительстве нового храма, П. П. Аносов предписал архитектору Златоустовских заводов Федору Александровичу Тележникову незамедлительно составить план, фасад и смету на постройку нового храма и представить их в Главную контору. Через месяц архитектор составил всю необходимую, как бы мы сейчас сказали, проектную документацию на строительство собора: план, фасад, профиль и смету. Это был первый крупный проект 28-летнего Федора Тележникова, третий год «исправлявшего должность архитектора» Златоустовской Оружейной фабрики. Отцом молодого архитектора был известный на Урале художник-самородок, живописец А. Е. Тележников. Сам же Федор Александрович уже в 13 лет стал работать в цехе
украшенного оружия Златоустовской Оружейной фабрики, а в 1824 году по предписанию Департамента Горных и соляных дел командирован был в Императорскую Академию художеств, за время учебы в которой отмечен двумя серебряными и золотой медалями. После окончания Академии художеств в 1831 году Федор Тележников вернулся в Златоуст, где к тому времени новым горным начальником стал 32-летний талантливый металлург Павел Аносов. По проектам Тележникова в Златоусте были построены доменный корпус, Князе-Михайловская сталелитейная фабрика, плотина, жилые дома. В 1842 году он разработал генеральный план Златоуста. Но первым его крупным проектом стал все-таки Храм.
Предполагалось, что пространство для молящихся займет 200 квадратных саженей (910 кв. м), а всего храм будет вмещать 3000 человек, из расчета 15 человек на квадратную сажень, иными словами на одного человека должно было приходиться 0,06 кв. сажени (0,3 кв. м). Если учесть, что в это время население Златоуста составляло около 4 тысяч человек, храм явно задумывался с размахом, на перспективу. Впрочем, это и неудивительно, ведь в те времена храмы были еще и своеобразной визитной карточкой любого поселения, показателем его значимости. Большое значение придавали сооружению церквей и владельцы уральских заводов, к примеру, Н. С. Яковлев, хозяин Бынговского завода, писал своему управляющему: «Если можешь, отлей в Быньгах церковь чугунную... если этого нельзя сделать, то устрой там храм во славу, ничего не жалей». Не поскупились на сооружение нового храма и златоустовцы.