Собор был возведен в 1860 году, до этого на его месте располагалась церковь, которая сгорела от удара молнии. В 1920-х годах храм был закрыт, а в 1942-м, при наступлении немецких войск, частично взорван. Спустя 10 лет начали проводиться первые восстановительные работы. Самая масштабная реставрация была проведена в середине 2010-х годов: на основании архивных данных смогли в точности воссоздать роспись храма, кресты, колокола. Сейчас это пятикупольный храм в русско-византийском стиле, где верующие могут прикоснуться к святыням — Донской иконе Богородицы и ковчегу со святыми мощами.