Кирпичный четырёхстолпный пятикупольный храм в два этажа, с декором, близким к русско-византийскому стилю. Сооружён в 1841-1851 на средства болховских купцов вместо каменного храма 1671, от которого осталась колокольня 1830-х. Внизу Скорбященский храм с Никольским и Митрофаниевским приделами, вверху Преображенский с приделами Печерской Богоматери и Софии, Веры, Надежды и Любови. Закрыт в 1930, использовался как склад. Возвращён верующим в 1993, отреставрирован.

В наши дни в соборе хранятся мощи священноисповедника Георгия Коссова (1855-1928), обретённые в 2000.