Богоявленский собор расположен на стрелке рек Оки и Орлика, в историческом ядре города, где стояла Орловская крепость, основанная в XVI веке. Документально известно о постройке деревянной Богоявленской церкви в 1641-1646 годах, во время восстановления города, сожженного в начале XVII века польско-литовскими интервентами. Существующее каменное здание церкви построено в первом десятилетии XVIII века в стиле московского, или нарышкинского барокко. В 1837 году церковь была расширена и перестроена в стиле классицизма, появились колонные портики и новые массивные апсиды. В 1908-1912 годах была построена новая колькольня в неорусском стиле. В 1923 году собор был закрыт, в 1937 году в здании разместился музей. В 1939 году были разобраны ограда и колокольня. С 1941 по 1962 год собор был вновь открыт для богослужений. В 1964 году здание приспособили под городской кукольный театр, который здесь проработал до передачи здания православной церкви в 1994 году. В 1996-2015 годах собору был возвращён облик начала XX века, воссозданы колокольня, завершение основного объёма, церковная ограда.