Кутлумуш в плане имеет вид строгого четырёхугольника и окружён стенами с келиями в три этажа. В западной стене, в верхнем ярусе находится трапеза, и двое ворот – в северном фасе. В средине расположен пятиглавый Соборный храм, построенный в 1540 году и освящённый в честь Преображения Господня. Он представляет собой типичный образец афонской архитектуры. В том же году храм был расписан фресками и благолепно украшен.
Фрески неплохо сохранились, но большая их часть, к сожалению, скрыта под более поздними росписями. В литийном притворе фрески 1744 года, которые, в отличие от древних росписей собора, сохранились в полном объёме. Деревянный резной золочённый иконостас XIX века считается одним из самых красивых на Святой Горе. Пол во всём храме выстлан мраморными плитами. Купол Собора и монастырская колокольня сооружены в 1808 году.
В 1773 году к Соборному храму был пристроен придел во имя «Акафистной» иконы Царицы Небесной. В нём хранится чудотворная икона Пресвятой Богородицы «Акафистная»: вокруг её образа изображены все пророки и весь акафист в лицах. Недалеко от кафоликона, в притворе крестовидного храма построен из белого мрамора прекрасный водосвятный фиал (чаша) с десятью колоннами – работы XIX века.
Кроме Соборного храма на территории Кутлумушской обители расположены восемь храмов и столько же – вне её. Внутри параклисы: Трёх святителей, святых безсребренников Космы и Дамиана, святителя Николая, святого мученика Трифона, святой Наталии, Всех Святых, святого Спиридона, святого Иоанна Крестителя и святых Архангелов.
Из Кутлумуша паломники могут пройти в соседний, отстоящий на равном расстоянии от Карей и от Кутлумуша, прекрасный греческий скит во имя святого великомученика и целителя Пантелеймона, основанный в 1785 году иноком Харалампием. Скит состоит из двадцати двух разбросанных в лесу калив. Каливой в честь святителя Иоанна Златоустого на протяжении более 25 лет управлял известный афонский духовный писатель монах Моисей Святогорец (1952—2014). Также во владении Кутлумуша состоят восемнадцать келий и три домика отшельника. В их числе келья великомученика и Победоносца Георгия, где подвизался отшельник Киприан, принявший мученическую кончину. Ему за исповедание христианства и обличения магометан в заблуждении, турки отсекли голову в Константинополе в 1679 году.