Вимурована на цементному розчині цегляна споруда складається з наземної і підземної частин. Майже прямокутна в плані підземна двоярусна частина розділена на праву і ліву половини вузьким водоприймальним коридором, де осідали найважчі із змулених часток. Зверху було фільтрувальне відділення, перекрите чотирма рядами коробових склепінь на цегляних стовпах, знизу — резервуари для очищеної води з перекриттям у вигляді настилу з букових дошок, завантажених шаром великого каменю, гравію і піску (загальна висота бл. 1,5 м). Уся підземна частина перекрита невеликими склепіннями по рейках і засипана шаром землі на 2 м. Вода з Дніпра прямувала до сітчастого відділення, де затримувалося велике сміття; відділення містилося в нижньому ярусі наземного будиночка над входом до фільтра, де було і приміщення для доглядача. Будинок двоповерховий, майже кубічний за об'ємом, під чотирисхилим дахом з високою вентиляційною шахтою на гребені. Нижній ярус зверненого до Володимирського узвозу головного тривіконного по Другому поверху фасаду зорово сприймається як одне ціле із зовнішньою стіною підземної частини фільтра завдяки єдиному способу оформлення великим дощаним рустом. Фасади верхнього поверху вирішено у цегляному стилі (форми лиштв, зубці, лопатки). Важливе значення у загальному вигляді споруди мають гранчасті стовпчики-вежі з восьмигранними пірамідоподібними вивершеннями, які надають силуетові особливої виразності [619].