Дата постройки последнего здания: 1868-1873   см. фотографии объектов той же эпохи

Большой кирпичный храм в стиле классицизма, сооружённый в 1820-1846. Четверик, увенчанный крупным световым барабаном и четырьмя малыми глухими барабанами, с боковыми портиками и обширной трапезной. В трапезной были Христорождественский и Благовещенский приделы. В 1868-1873 к западу от собора построена высокая четырёхъярусная колокольня в стиле позднего классицизма, связанная с ним галереей. Собор снесён в 1930-х, на его месте сквер. Колокольня сохранилась.

Храм освятили в память каменной Троицкой церкви постройки 1724, стоявшей у Преображенского собора и разобранной по ветхости в 1820-х.