Спочатку тут була дерев’яна Успенський церква, відомості про яку є ще в 1695 році. Потім було прийнято рішення про будівництво кам’яного собору на головній площі Полтавської фортеці. Будівництво розпочато в 1751 році й через труднощі йшло аж до 1770 року. Собор виконано в стилі українського бароко. Архітектор – виходець з «Нової Сербії» Стефан Стабанський. З 1774 по 1801 роки будувалась дзвіниця. Перший кам’яний собор Полтави. За більшовиків 1934 року собор був зруйнований, залишилася лише дзвіниця. В роки незалежності України був відбудований (2000 — 2004 рр.). Собор закриває перспективу центральної вулиці Полтави, вулиці Соборності.