Другие названия — собор Знамения Божьей Матери, Знаменская церковь. Строительство каменного храма началось в 1768 году, он заменил деревянный, уничтоженный пожаром. Завершение строительства состоялось только в 1801 году. Главенствующий стиль — сибирское барокко. С 1851 по 1862 год церковь реставрировали по инициативе благотворителя купца И. Иконникова: устроили ухоженный сад, обновили пол. При Знаменской церкви работало приходское церковное училище. В 1913 году церковь получила статус собора.
Как и многие религиозные сооружения в тот период, Знаменский собор закрывали с 1929 года, на его месте была пересыльная тюрьма, а с 1941 года он был переоборудован под военные нужды. Но само здание уничтожено и повреждено не было. В 2002 году у собора появилось 12 колоколов, а годом позднее — кресты. Авторы проекта собора неизвестны, но имена иконописцев сохранились: это были Е. Соломатов и Ф. Черепанов.