По преданию храм был построен одоевскими князьями и назван собором. В 1776 году на средства одоевских купцов Алексея Остроухова и Ивана Бочарова в километре южнее деревянного был построен каменный храм. В 1816 году построили каменную колокольню (не сохранилась) и два тёплых придела: северный во имя Успения Пресвятой Богородицы, южный — Всех Святых. В 1836 году около церкви построили каменную часовню и территорию обнесли каменной оградой. Первоначально соборная церковь была безприходной. Приход образовался около 1880 года из части прихожан города. Закрыли церковь в послереволюционное советское время, были разрушены завершения и колокольня.