Крупнейший храм Тверской епархии и значительный памятник храмового зодчества конца XVIII-XIX вв. Построен на месте сменявших друг друга в городском кремле соборов в 1796-1804 гг. (отделка до 1817, росписи 1827), в 1852-1872 гг. пристроена трапезная с огромной колокольней с часами-курантами.
В конце XIX храм был еще раз обновлен (интерьеры).
В 1909 году он стал центром торжеств по восстановлению почитания святой благоверной княгини-инокини Анны Кашинской, святой покровительницы Кашина. В храме было шесть престолов: Воскресения Христова, Владимирской иконы Божией Матери, Гурия, Самона и Авива, в трапезной — Благовещения и Михаила Тверского, в колокольне — святителя Николая и Василия Парийского.
В 1936 году собор закрыт, в 1970-х гг. перестроен под дом культуры. В 2009 году здание передано епархии. Сейчас продолжаются восстановительные работы.