Первый храм Успения Пресвятой Богородицы был заложен еще в 1215 году. Освященный в 1219 году, он стал главным украшением города. Дважды на месте обветшавшего и поврежденного пожарами здания храма возводили новую церковь.
В 1788 году Ярославль становится центром епархии, а Успенский храм — кафедральным собором. В связи с этим значимым фактом начались новые масштабные перестройки храма. К южной стене пристроили теплую церковь с престолом во имя святых князей Василия и Константина. В 1836 году по проекту архитектора А. И. Мельникова построена новая колокольня высотой около 55 метров. Первоначально внизу ее была проездная арка. В 1844 году купола собора первыми в городе покрыли золотом. Собор имел великолепный пятиярусный иконостас с ценными иконами.
В конце XIX века в соборе было два престола: Успения Пресвятой Богородицы и Святого князя Владимира; пятиярусный иконостас с драгоценными окладами; ряд замечательных икон и других древностей. Под сводами храма были погребены архиепископы Павел, Симеон и Леонид.
Успенский собор сильно пострадал во время подавления белогвардейского восстания лета 1918 года – на колокольне стоял пулеметный расчет белогвардейцев. Частичная реставрация была проведена осенью 1924 года, но полностью восстанавливать его не стали. Церковь отдали под Биржу труда, а в 1930 — 1937 годах здесь размещался склад зерна. 26 августа 1937 года собор был взорван, а на его месте разбит городской парк культуры и отдыха.
26 октября 2004 года был заложен новый Успенский собор практически на том же месте. Конкурсная комиссия выбрала проект московского архитектора Алексея Денисова, главным меценатом выступил Виктор Тырышкин. Храм был торжественно открыт в 2010 году, в дни празднования 1000-летия Ярославля.
Площадь храма около 2000 кв. метров, в нем одновременно могут находиться более 4 тысяч верующих.
