Die Oberneudiner Kathedrale des Odigitrius wurde 1741 erbaut und 1785 fertiggestellt. Sie ist nach der Heiligen Jungfrau Maria Odigitria benannt, bekannt als "Wegweiserin".

Das Fundament der Kathedrale ist nicht besonders stabil. Die Bedingungen für den Bau waren ungünstig: feinkörnige Sandböden, die mit Grundwasser gesättigt sind, und seismische Gefahren. Bereits 1818 führten ungleichmäßige Setzungen zu Rissen in den Wänden und Gewölben. Die Erdbeben von 1862 und 1885 fügten neue Risse hinzu und beschädigten die Eisenverbindungen. Angesichts der seismischen Aktivität der Region ist die Stabilität der Kathedrale auch heute fraglich.

Die Kathedrale ist ein einzigartiges Denkmal der Kultarchitektur Sibiriens des 18. Jahrhunderts. Ihre harmonische Komposition, die elegante Silhouette und die ausdrucksvollen Fassaden machen sie zu einem herausragenden Bauwerk. Sie war ein zentrales Element der Stadtplanung von Oberneudinsk und bestimmte das Straßennetz im 18. und 19. Jahrhundert. Die Kathedrale schloss die Hauptstraße ab, heute die Lenin-Straße, und bleibt bis heute das architektonische Dominante im historischen Teil von Ulan-Ude.

Der Tempel wurde an der Stelle der hölzernen Gottesmutterkirche erbaut, die weiter südlich stand. Ihr Standort ist durch einen Steinsäule mit einem Gusseisenkreuz markiert. Der Bau der Kathedrale begann 1741 und zog sich über mehr als 40 Jahre hin. Die Weihe des Tempels im zweiten Stock fand 1785 statt, während die "warme" Kirche im Erdgeschoss 1770 geweiht wurde. Es ist das erste steinerne Bauwerk in Oberneudinsk, das im Zusammenhang mit dem Bevölkerungswachstum und der Entwicklung des Handels errichtet wurde. In der Mitte des 18. Jahrhunderts begann der Aufschwung der Steinarchitektur in Sibirien, insbesondere der Kirchenarchitektur.

Die Kathedrale wurde 1929 geschlossen. Danach beherbergte sie Kurse für Baupersonal, ein antireligiöses Museum und später ein Heimatmuseum. Das Gebäude wurde unter staatlichen Schutz gestellt, und 1959 sowie 1961 fanden Restaurierungsarbeiten statt. Bis 1999 befanden sich hier die Bestände des Museums für Geschichte Burjatiens.

Am 31. März 1992 wurde bei der Kathedrale eine orthodoxe Gemeinde registriert und mit der Gestaltung des Geländes begonnen. Am 1. August 1995 wurde ein Erlass zur Übertragung der Kathedrale an die Russische Orthodoxe Kirche erlassen. Am 23. Mai 1996 wurden 6 Glocken im Glockenturm installiert.

Seit 1997 findet am Tag der Feier der Smolensker Ikone der Gottesmutter ein Kreuzweg vom Heiligen Dreifaltigkeits-Tempel zur Kathedrale statt. Am 30. Oktober 1999 begann die Ikone der Gottesmutter "Odigitria" zu mirakeln. Am 20. Dezember 1999 wurde der Gemeinde das untere Altarraum im Namen der Epiphanie des Herrn übergeben, wo am 26. März 2000 zum ersten Mal seit 70 Jahren die Göttliche Liturgie stattfand. Im September 2004 wurde der obere Altarraum der Kathedrale geweiht.

Die Komposition der Kathedrale stellt eine zweigeschossige Variante dar, bei der Treppe, Glockenturm, Speisesaal, Tempel und Apsis auf einer Längsachse angeordnet sind. Ihre Volumen bilden einen einheitlichen Organismus von 47,70×13,20 m. Die hohen Teile der Kathedrale stehen im Kontrast zueinander und erzeugen eine dynamische Spannung. Die Komposition der Kathedrale geht auf die Kultarchitektur des Nordostens Russlands des späten 17. Jahrhunderts zurück und vereint Kirche und Glockenturm. So wurden alle steinernen Kirchen in Transbaikalien bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts gebaut.

Die innere Struktur des Gebäudes spiegelt sich in seinem äußeren Erscheinungsbild wider. Das Erdgeschoss war für die Winterkirche vorgesehen, das obere für die Sommerkirche. Der Zugang zur oberen Kirche erfolgte über den zweiten Stock des Glockenturms, zur unteren über den ersten Stock von der Nord- und Südseite. Diese Bauweise verhinderte das Eindringen kalter Luft, was in Sibirien verbreitet war.

Die Grundlage der Komposition bildet das Zusammenspiel der hohen Volumen von Glockenturm und Kirche, die durch den Speisesaal verbunden sind. Obwohl der Glockenturm höher ist, werden ihre Volumen in Masse und Silhouette ausgeglichen. Der Spitz des Glockenturms strebt in die Höhe, während der geschossartige Abschluss der Kirche ruhiger und eleganter ist. Der Speisesaal vereint und zügelt die Dynamik der hohen Volumen.

Die helmförmige Kuppel geht in das Fundament für die barocke Zwiebel über und endet mit einem schmalen Spitz mit Kreuz. Nach der Umgestaltung wurde der Spitz schlanker, mit einer leichten Erweiterung unten. Die Unterschiede in den abschließenden Teilen von Kirche und Glockenturm wurden verstärkt.

Die Gestaltung der Fenster ist mit Holzschnitzerei verbunden, deren Motive auf die Backsteinfassaden übertragen wurden. In der Architektur der Kathedrale zeigen sich Elemente des künstlerischen Stils des Nordostens Russlands des späten 17. Jahrhunderts, die mit dem Einfluss der Kirchenkultur der Ukraine und Weißrusslands verbunden sind. Zu den Traditionen des 17. Jahrhunderts kommen neue Elemente hinzu: Voluten und vereinfachte Ordnerelemente. Barocke Formen sind besonders in der Vollendung des Glockenturms nach der Umgestaltung in den 1870er Jahren zu erkennen, die die Formen des Barock der Peterszeit wiederholt.