Храм основан в XVII веке на месте деревянной церкви Покрова Божией Матери. В 1797‒1801 годах вместо прежней ветхой колокольни была построена новая, первоначально двухъярусная. Там были устроены часы с восемью колоколами, которые изготовили тульские мастера. В 1828‒1833 годах по проекту русского зодчего Василия Стасова у звонницы появился четвертый ярус. В 1937 году в храме разместили краеведческий музей. После Второй мировой войны здесь был кинотеатр, а затем склад стеклотары. А в 1992 году церковь вернули Новгородской епархии. С тех пор собор стал центром духовной жизни города. В наши дни здесь проходит множество мероприятий, включая фестивали духовной музыки.
