Строительство храма на долгие годы прервалось. Тем временем в архитектуре появились новые веяния. Эпоха классицизма уходила. В 1834 году главный архитектор Москвы М.Д. Быковский прочел на торжественном акте в Архитектурном училище «Речь о неосновательности мнения, что Архитектура Греческая или Греко-Римская может быть всеобщею и что красота архитектуры основывается на пяти основных чиноположениях» – по существу, это был манифест против абсолютизации классицизма. Романтическое направление, появившееся в русской архитектуре на рубеже XVIII–XIX веков, было вызвано вначале простым подражанием вкусам Западной Европы. Первые шаги в этом направлении сделал еще М.Ф. Казаков, который, по словам С.В. Хачатурова, обращался к древнерусскому наследию еще чисто «фасадически». «Но его ученики (И. Еготов, А. Бакарев, И. Мироновский) в своих проектах реставрации послепожарного Кремля сознательно пытались использовать древнерусские формы для создания эмоционально целостной среды средневекового города, его гения места. Так зарождаются идеи «русского стиля», открыто заявившие о себе в эпоху историзма» (С.В. Хачатуров. «Готический вкус» в русской художественной культуре XVIII века. М., 1999).
Идеи «русского стиля» подхватил и попытался воплотить в жизнь архитектор К.А. Тон. Многие его сооружения, включая храм Христа Спасителя, являются «фасадической» попыткой «одеть» формы классицизма в древнерусском стиле. Это направление получило в архитектуре наименование «эклектики» (подлинно русский стиль появился только на рубеже XIX – ХХ веков).
Константин Андреевич Тон родился в Петербурге 26 октября 1794 года (по другим сведениям – 10 ноября 1793 года) в семье немца – владельца ювелирной лавки. В 1815 году он окончил с золотой медалью Академию художеств. Осенью 1819 года Тон уехал в Италию, где за проект реставрации дворца цезарей на Палатинском холме в Риме был удостоен звания академика Римской археологической академии. В 1828 году Тон стал академиком Петербургской Академии художеств.
К.А. Тон был большим мастером архитектуры и незаурядным инженером, автором проектов крупных архитектурных комплексов, некоторые из которых (Вознесенский собор в Ельце) являются шедеврами русской архитектуры XIX столетия. К.А. Тон осуществил коренную реконструкцию Большого Кремлевского дворца, построил ряд храмов в Петербурге, Новгороде, Воронеже, Саратове, Царском Селе, Свеаборге. По его проекту были сооружены здания всех станций Николаевской железной дороги. Тон много работал в стиле классицизма, но постепенно все большее место в его творчестве стали занимать постройки в «русском» стиле.
Император Николай I поставил условие, чтобы храм Христа Спасителя был создан непременно в «древнерусском» духе. 10 апреля 1832 года он утвердил новый проект храма, составленный К.А. Тоном. В 1839 году храм Христа Спасителя был заложен на новом месте, на берегу Москвы-реки. Здесь стоял древний Алексеевский монастырь, который был переведен в Сокольники, а его постройки снесены под площадку храма Христа Спасителя. По преданию, оскорбленная такой бесцеремонностью настоятельница монастыря прокляла это место и предрекла, что на нем ничто долго не простоит.
На месте закладки храма в знак преемственности был положен камень первого храма, который начал строить Витберг на Воробьевых горах, а Николай I собственноручно уложил закладную доску.
Храм Христа Спасителя строился почти сорок лет. В 1846 году был возведен свод главного купола. Три года спустя завершены работы по облицовке и начата установка металлической кровли и глав. В 1860 году строительные леса были наконец разобраны и храм явился перед москвичами во всем своем величии.
Еще двадцать лет шли работы по росписи и отделке храма. И только 26 мая 1883 года он был наконец освящен.
Местоположение храма чрезвычайно выгодно, его мощные золотые купола неожиданно открываются со многих видовых точек. Здание поражает своими огромными размерами, но отнюдь не богатством замысла. В храме Христа Спасителя древнерусские формы, заимствованные из построек небольшого размера, были механически увеличены в несколько раз, что привело к их утяжелению и немасштабности всего сооружения. Высота его настолько огромна, что в нем свободно может поместиться колокольня Ивана Великого.
В плане храм Христа Спасителя представляет собой равноконечный крест. Его высота составляла 103,5 м, площадь – 6805 кв. м, а диаметр главного купола – 25,5 м. Во время богослужения в нем одновременно могло находиться 10 тысяч человек. Правый придел храма был посвящен Николаю-Чудотворцу, а левый – Александру Невскому. На четырех колокольнях, поставленных по углам храма, имелось 14 колоколов, самый большой из который весил 1654 пуда.