Первоначально одноглавый, собор начал строиться в 1756 г. на месте старой деревянной церкви, освящен в 1765 г.
В 1855 г. архитекторским помощником А.Купинским 1-м был подготовлен проект на распространение собора двумя боковыми приделами, но губернской строительной и дорожной комиссией он не был утвержден, и в следующем году тем же архитектором составлен новый проект, отличающийся от первого лишь наружным декоративным украшением, одобренный комиссией 2 мая 1856 г. и Департаментом проектов и смет в 1858 г.
В 1884 г. был утвержден новый проект. Однако при работах по распространению трапезной по данному проекту оказалось, что высота трапезной недостаточна, и ее решено было увеличить поднятием средней части стен трапезной, а также сделать пристройки с боков колокольни. В связи с этим изменился отчасти и фасад здания. Проект на эти изменения был составлен епархиальным архитектором Брусенцовым и утвержден 24 мая 1886 г. В 1885–1887 гг. трапезная была построена.
В 1890 г. собор сильно пострадал во время пожара, в особенности настоящая церковь, покрытая деревянными потолками, и верхние ярусы колокольни, и с 1894 г. началась его перестройка, закончившаяся в 1913 г. Проект на распространение собора, составленный епархиальным архитектором Эренбергом, был рассмотрен строительным отделением 23 апреля 1893 г. и возвращен автору для дополнения его расчетом устойчивости главного купола и боковых куполов, “которых конструкция, показанная по проекту, представляется невозможной”. 5 апреля 1894 г. проект был вновь рассмотрен и утвержден. Он предполагал уцелевшие, но ослабленные после пожара стены настоящей церкви разобрать и построить ее заново, в связи с существующей трапезной. Два верхних яруса трапезной также следовало разобрать и сложить вновь.
В результате собор был значительно расширен и его храмовая часть получила пятиглавое завершение. В трапезной два придела, первый (справа) – во имя Успения Божией Матери, освященный 19 ноября 1890 г., и второй (слева) – во имя свт. и чуд. Николая и прп. Михаила Малеина, освященный в 1891 г. Вокруг церкви чугунная ограда на каменном фундаменте. Храм примечателен тем, что в нем в 1870 г. крестили А. И. Куприна. Старостой церкви с 1913 г. был наровчатский купец Петр Иванович Митрофанов.
На сегодняшний день, благодаря усилиям настоятеля собора, протоиерея Валерия Волкова, был построен боковой придел церкви, на колокольне установлены колокола. Сейчас ведутся внутри отделочные работы: полностью отстроен новый алтарь, залиты полы, отшпаклеваны и оштукатурены стены, произведена покраска всего здания и заменены старые окна на деревянные стеклопакеты, установлены решётки.
Планируется, что свой престольный праздник, 14 октября, приход встретит уже в новом обличье.