Catapeteasma sau tâmpla se dezvoltă mult pe înălțime,  într-o combinație echilibrată între spațiile traforate și cele plate. Tâmpla se acomodează cu regimul de înălțime al pereților, încât registrele sale, dispuse canonic, sunt supradimensionate. Dimensiunile generoase ale registrului de bază au condus la apariția unui văl liturgic (dvera, poziționată în spatele ușilor împărătești) impresionant, de cca 3 metri înălțime.

Dimensiunile catapetesmei sunt de 9, 104 m lungime și 13, 50 m înălțime, iar suprafaţă totală a panourilor de lemn policrom ale tâmplei este de 147 m2.

În ce privește sculptura tâmplei, aceasta prezintă o decorație specifică, cu ornamentică exclusiv vegetală (elemente fitomorfe), realizată în lemn de tei, panourile și sculptura fiind executate la București de sculptorul D. Babic.

Ușile diaconești și cele împărătești sunt bogat ornamentate, cu sculptură traforată, ce imită vrejuri cu frunze și flori de acant (considerate motive ornamentale de stil bizantin), motiv preluat și în elementele sculptate detașabile, ce îmbogățesc fiecare panou de lemn pictat.

Icoanele pictate sunt despărțite între ele de coloane detașabile (sculptură rond-bosse), fus simplu cu caneluri și capiteluri compozite ce imită pe cele de tip bizantin (cu volute si frunze de acant). Ramele ce încadrează panourile de icoană sunt benzi împletite, cu stilizări florale.

Registrele sunt despărțite între ele prin frize traforate, fixate pe suport, folosindu-se ca motive ornamentale palmetele romanice și florile stilizate.

În zona superioară, tâmpla are profiluri ample sculptate: S-uri (stil renascentist), ornamente denticulare, amfore și cruci, îmbogățite cu lujeri cu flori și frunze de acant.

Pictorul Gh. Tattarescu se angajase sa zugrăvească toate panourile pictate ale  catapetesmei, în suprafață totală de 43 m2, cât și alte persoane sfinte și scene religioase necesare cultului.  Zugrăvirea trebuia să se facă după stilul Bisericii creștine ortodoxe orientale, în tehnica picturii în ulei, folosindu-se ulei curat de cânepă, fiert chiar de Gh. Tattarescu.

Lemnul pe care au fost zugrăvite portretele și scenele religioase a fost pregătit temeinic, pentru a nu se ondula sau a prezenta vreo urmă de prelucrare. După proiect, s-a stabilit ca zugrăvirea acestora să aibă loc în cursul iernii 1885-1886.

Cât timp a pictat catedrala mitropolitana din Iași, Tattarescu a locuit în strada Păcurari, la casa Stamatopol.