Успенская гора, на которой стоит восстановленный собор, в течение тысячи лет использовалось для культовых сооружений. Сначала здесь было языческое капище, позже несколько деревянных храмов. Каменный униатский собор начали строить в 1743 году по проекту Джузеппе Фонтана III, но завершён только в 1777 году, после присоединения Витебского воеводства к Российской империи. В 1799 году собор стал православным в соответствии с указом Павла I. В начале XIX века собор был перестроен и приобрёл черты классицизма. В 1936 году здание было взорвано, а на его месте построен заводской цех. В 1990-х годах было принято решение о воссоздании собора, проект был разработан архитекторами И.Ротко и А.Михайлюковым. Строительство велось в 2001-2011 годах. Собор восстановлен в виде, соответствующем началу XIX века.