Die Smolensker Kathedrale wurde an diesem Ort unter ungewöhnlichen Umständen errichtet. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts befanden sich hier die östlichen Tore der Belgoroder Festung, geschmückt mit der Smolensker Ikone der Gottesmutter, wie es damals Brauch war. Im Oktober 1703 bemerkte der Wachtmeister Mephodij Ivanov, dass von der Ikone Feuer ausging, das eine Kerze vor ihm entzündete.

Zur Erinnerung an das Wunder wurde bald eine Kapelle erbaut, und zwei Jahre später wurde sie durch eine hölzerne Smolensker Kirche ersetzt. Im Jahr 1727 begann der Bau einer steinernen zweigeschossigen Kirche, die 1763 vollständig geweiht wurde. Es war ein barockes Gebäude mit dem für den Barock typischen Hauptvolumen in Form eines "Achtkant auf einem Viereck". Die Kirche hatte ein massives, langgestrecktes zweigeschossiges Hauptvolumen, an das sich eine ovale zweigeschossige Apsis anschloss. Im Westen wurde an die Kirche ein kleines zweigeschossiges Speisehaus und ein vierstöckiger Glockenturm angebaut. Diese Komposition ist charakteristisch für die Kirchenarchitektur der Sloboda-Ukraine Ende des 17. Jahrhunderts, obwohl im belgoroder Denkmal originale Merkmale eingeflossen sind.

Im 19. Jahrhundert wurde die Kirche umgebaut. Zeichnungen aus der Mitte des 19. Jahrhunderts und Fotografien aus dem frühen 20. Jahrhundert zeigen die späte architektonische Variante der Kirche, die die ursprünglichen Formen und Dekorationen verbarg. 1859 wurde die Kirche erheblich umgebaut, da die Treppen zum Hauptgebäude marode waren. Stattdessen wurde im Westen ein neuer Treppenraum angebaut, und die Fassade des Gebäudes wurde in einem zurückhaltenderen Stil verändert, wobei die Spuren der ursprünglichen Dekoration unter Putz verborgen wurden.

Im Jahr 1862 fand der bedeutendste Umbau der Smolensker Kirche nach genehmigtem Projekt statt. Auf der Westseite wurde ein Anbau mit einer Überdachung über der Treppe zum zweiten Stock errichtet. Der Lichtachtkant, der auf einem Gewölbe mit Stützbögen ruhte, erhielt die Form einer Rotunde, und in den Gewölben wurden Klangresonatoren installiert.

In den 1920er Jahren wurde die Kirche geplündert. Obwohl sie verschiedene Lager beherbergte, setzte das Gebetsleben fort. Am 26. Juni 1936 wurde jedoch beschlossen, viele Kirchen der Stadt, einschließlich der Smolensker Kirche, zu schließen.

Die Kirche, die das Schmuckstück des vorrevolutionären Belgorods war, stand in der Sowjetzeit zweimal kurz vor der Zerstörung. 1943 verlor sie durch einen Artilleriebeschuss ihren Glockenturm und verwandelte sich in Ruinen. Versuche, die Kirche zu sprengen, wurden 1958 und 1974 unternommen, aber sie hielt stand. 1958 überstand die Kirche eine Explosion, und 1974 wurde sie durch die nahegelegene Schule gerettet, die nach der Explosion in einem Notzustand war, was weitere Zerstörungen stoppte.

Das Gebäude wurde von einem Zaun umgeben, hinter dem sich eine Müllhalde bildete. In den 1980er Jahren begann die Restaurierung mit Plänen, dort einen Konzertsaal einzurichten. 763 Lkw-Ladungen Müll wurden abtransportiert. Die letzten vierzig Lkw-Ladungen wurden im Juni 1996, einen Monat vor der Weihe, abtransportiert. Am 11. Juni wurde die Kirche von dem Bischof von Belgorod und Starooskole, Ioann, geweiht. Zuvor, am Gründonnerstag 1995, läuteten zum ersten Mal die Glocken im neu erbauten Glockenturm. 1997 wurden die Kuppeln und Kreuze der Smolensker Kirche erneuert.