Собор ведет свою историю с 1766 года, когда греческие купцы заложили деревянный храм, который освятили сначала в честь царя Константина, а затем – Владимирской иконы Божией Матери. После возведения церкви был выбран священник, осуществлявший богослужения на греческом языке. К концу XVIII века в храме насчитывалось около тысячи прихожан, из которых греками по национальности были только купцы. В 1828 году к святыне была достроена трехъярусная колокольня с тремя жилыми комнатами, также выполненная в стиле классицизм и составляющая единое архитектурное целое с собором. За историю существования храм никогда не закрывался. Даже во времена атеизма (в советский период) был единственным открытым собором области.