Кафедральный собор в честь Благовещения Пресвятой Богородицы возведен на особом, благодатном месте, с которого начиналась история Благовещенска. В 1857 году здесь, на рёлке (возвышенности), казаки-первопроходцы построили первый дом города — Свято-Никольскую церковь. Рядом с этим деревянным зданием спустя 20 лет, в 1879 году, появился первый в городе каменный православный храм — в честь Покрова Божией Матери, с двумя приделами — в честь святителя Николая Чудотворца и святителя Иннокентия Иркутского.

История создания нового храма в честь Божией Матери неразрывно связана с праздником Сретенья Господня. 15 февраля 1997 года было освящено место под его строительство, в районе перекрестка ул. Комсомольской (до революции — Никольской) и пер. Рёлочный. 15 февраля 1998 года в основание собора были заложены мощи святой мученицы Татианы.

Первую литургию в еще недостроенном соборе отслужили в 2000 году на Рождество. Началом полноценной жизни храма можно считать 2003 год: в январе здесь начались регулярные богослужения по воскресеньям и праздничным дням, в июне собор освятили архиерейским чином, а в октябре сюда перенесли чудотворный образ Албазинской Божией Матери, главной амурской святыни.
Высота внутри – 21,12 м, высота колокольни – 32,5 м. Масса самого большого колокола – 1280 кг, диаметр 1,2 м.
Площадь храма – 825 кв. м, в цоколе размещаются склад, просфорня, библиотека, кухня, трапезная, несколько служебных помещений и помещение воскресной школы.
Площадь прихрамовой территории – 5 тыс. кв. м, из них озеленений – 1,5 тыс. кв. м. Внутри двора имеется дорожка из тротуарной плитки шириной 3,5 м для совершения крестных ходов.
Здесь же, во дворе находятся могилы первого священника Благовещенска протоиерея Александра Сизого, доктора Михаила Давыдова и двух неизвестных. До 2002 года их останки хранились в областном музее.