À la fin du XVe et au début du XVIe siècle, une résidence d'été a été construite dans la nouvelle sloboda d'Alexandrov pour le Grand Prince de Moscou, Vassili Ivanovitch. L'élément central de la cour grand-princier était la cathédrale de l'Intercession, qui n'était inférieure en taille qu'aux cathédrales de l'Assomption et de l'Archange du Kremlin de Moscou. La date de consécration de la cathédrale est enregistrée dans un recueil de services du XVIe siècle de la bibliothèque de la Laure de la Trinité-Saint-Serge : « L'an 1513, le 11 décembre, l'église de l'Intercession de la Très Sainte Mère de Dieu a été consacrée dans le nouveau village d'Alexandrov, alors le Grand Prince est entré dans la cour ».

L'architecture du temple a été inspirée par le temple principal du monastère de la Trinité-Saint-Serge, dédié à la Sainte Trinité. La maçonnerie en brique des murs et des voûtes de la cathédrale de l'Intercession contrastait de manière spectaculaire avec la maçonnerie en pierre blanche des colonnes, des portails et de la décoration architecturale. Les ornements et les décorations du temple représentent un exemple de la combinaison de la décoration italienne et de la sculpture en pierre blanche de Moscou du XVe siècle. Au début du XVIIe siècle, le diplomate suédois Pierre Petrei de Yerlizounda décrivait l'église de l'Intercession comme ornée de pierres multicolores, créant une belle vue pour les passants.

L'intérieur du temple comprenait des fresques du XVIe siècle et des trophées royaux, des portes du XIVe siècle provenant des cathédrales de Novgorod et de Tver. Le premier iconostase était une barrière d'autel en pierre avec des fresques et des icônes. Le principal autel a été consacré en l'honneur de l'Intercession de la Mère de Dieu. Dans la partie nord de la galerie, il y avait une chapelle en l'honneur de Serge de Radonège, et au sud, en l'honneur de Nicolas le Miraculeux. Sous l'autel se trouvait une crypte pour les inhumations.

Au XVIIe siècle, le clergé de la cathédrale de l'Intercession était composé d'un protopsalte, de deux prêtres, d'un diacre, de deux sacristains, de trois gardiens et d'une prosphore. Ils recevaient un salaire du trésor royal. Depuis 1672, les paiements étaient effectués à Alexandrov sans tracasseries moscovites. Les clercs recevaient également du grain, du drap et des fournitures ecclésiastiques. Le protopsalte de la cathédrale était le supérieur des prêtres des villages environnants.

Dans le temple de l'Intercession, priait le Grand Prince Vassili III, ainsi que les tsars Ivan IV, Mikhaïl Fiodorovitch et Alexeï Mikhaïlovitch. En 1682, la cathédrale est passée sous la direction du monastère de l'Assomption et a été réconsacrée en l'honneur de la Très Sainte Trinité. Les services étaient dirigés par les prêtres du monastère, et les prosphores étaient cuites par les moniales.

En 1687, à l'occasion de la visite du tsar Pierre Alexeïevitch, un nouvel iconostase a été installé dans la cathédrale de la Trinité. Aux XVIIIe et XIXe siècles, des travaux de réparation ont été effectués dans la cathédrale. En 1922, des valeurs ecclésiastiques ont été retirées de la cathédrale, et en 1923, elle a été transférée à un musée. En 1946, les services ont repris, et la cathédrale est devenue le seul temple actif de la région. En 1992, avec l'ouverture du monastère, les services ont repris selon le règlement monastique. En 2010, un iconostase à cinq niveaux a été recréé.