Поступивший на должность губернского архитектора Иван Денисович Ясныгин уже в первый год своей работы приступил к составлению проекта главного городского собора. Собор должен был быть построен в центре площади, окружённой с трёх сторон зданиями Присутственных мест. Закладка собора состоялась в 1786 году. За два года был закончен цоколь здания из мячниковского белого камня. После этого строительство приостановилось. Проект не был утверждён, так как знаменитому архитектору А.Д.Захарову показалось неосуществимым решение возвести купол диаметром 17 метров. Строившийся в Петербурге Казанский собор имел купол диаметром 14,5 метра. Позже правильность расчётов Ясныгина подтвердилась, но работы возобновились только в 1804 году, а окончательно собор был завершён и освящён в 1819 году. Собор выполнен в стиле русского классицизма. В композиции и убранстве собора сказалось влияние школы М.Ф. Казакова, под руководством которого Ясныгин работал до 1785 года.