Le premier temple en chêne, dédié à l'Assomption de la Sainte Vierge et devenu la première église chrétienne à Rostov le Grand, a été, selon la tradition, fondé vers l'an 991 par les premiers saints, le métropolite Michel de Kiev et le saint Théodore de Rostov. Un clergé a été établi auprès du temple, et il est devenu la cathédrale pour l'évêque Théodore et les archevêques suivants de Rostov, ainsi qu'un lieu de sépulture pour beaucoup d'entre eux.

La construction de la cathédrale de l'Assomption de Rostov est liée à une mention dans le Paterik de Kiev-Pechersk, selon laquelle le prince Vladimir Monomaque, guéri grâce à la ceinture du révérend Simon le Varègue, a décidé de créer à Rostov une église semblable à celle de Pechersk, avec les mêmes dimensions et ornements. Il a noté sur un parchemin où et quels fêtes étaient représentées dans l'église, et tout cela a été reproduit d'après le modèle de cette grande église.

Le Paterik mentionne également que Vladimir Monomaque a offert à la cathédrale l'icône de la Mère de Dieu de Vladimir. En 1160, le temple a été détruit par un incendie.

Sur ordre du prince André Bogolioubsky, en 1162, un nouveau temple en pierre a été construit à l'emplacement de l'ancien. Le 23 mai 1164, lors de l'excavation de fossés, un cercueil avec les reliques du saint Léontius et un cercueil du saint Isaïe ont été découverts, ce qui a conduit à leur canonisation. La construction de l'église en pierre a été rapidement achevée, mais, selon certaines sources, les voûtes, érigées par des architectes inexpérimentés, se sont effondrées, et le temple a dû être reconstruit.

La nouvelle cathédrale de l'Assomption a été fondée par le prince Constantin Vsevolodovitch en 1213 et achevée sous le saint prince Vassilko en 1231. À ce moment-là, les reliques du saint Léontius de Rostov sont revenues à la cathédrale et ont été placées dans une chapelle qui lui est dédiée. Les princes Youri de Vladimir et Vassilko de Rostov, tués par les Tatars en 1238, ont été enterrés sous l'autel de la cathédrale.

Après 1253, lorsque le fils du khan Berkaï a été guéri grâce aux prières du saint Cyrille de Rostov, le khan a ordonné que le tribut de Rostov soit versé à la cathédrale de l'Assomption. L'évêque Cyrille a orné la cathédrale de bijoux. Plus tard, lorsque le révérend Pierre d'Orda est arrivé pour servir à la cathédrale, il a été impressionné par la beauté de la décoration et du culte, ce qui l'a finalement conduit à accepter le christianisme orthodoxe. C'est ici qu'il a également été marié.

En 1408, la cathédrale a été endommagée par un incendie qui a détruit les ornements, les icônes, les livres, les vases et les pierres. Le sommet de l'église s'est effondré.

Malgré les calamités, la cathédrale est restée un lieu de sépulture pour les évêques de Rostov, y compris les saints Ignace I, Ephrem et Vassien.

Le bâtiment de la cathédrale, qui a survécu jusqu'au XXIe siècle, a été construit entre 1508 et 1515. Le tsar Ivan le Terrible a visité la cathédrale trois fois, et l'évêque Nicandre a reçu de lui un document pour la possession des terres.

Le 6 octobre 1608, la cathédrale a été attaquée par les Polonais. Le seigneur Sapega a pris la ville et a commencé à s'emparer du temple, où se sont réfugiés les habitants et les prêtres sous la direction du métropolite Philaret. Les Polonais ont pillé le temple, capturant l'archevêque et volant les trésors de l'église. Par la suite, les reliques du saint Léontius ont été placées sous terre.

Malgré les calamités, le temple a été à nouveau orné. L'évêque Ion Sissoyevich s'est occupé de la décoration intérieure de la cathédrale, invitant des artisans pour la peinture et construisant un clocher avec une église. Pour le clocher, 13 cloches ont été fondues, parmi lesquelles les plus grandes, Sissoy, Polyélaïque et Cygne.

La peinture murale et l'iconostase dorée sculptée de la cathédrale ont été renouvelées à plusieurs reprises. En 1763, les murs de la cathédrale ont été peints grâce aux fonds de l'impératrice Catherine II. À la fin du XIXe siècle, la cathédrale a été visitée par des membres de la famille impériale, et en 1913, Nicolas II a commencé sa découverte de la ville par une visite à la cathédrale. Les reliques miraculeuses et les icônes attiraient des pèlerins de toute la Russie.

Après la révolution de 1917, la cathédrale est restée en activité pendant un certain temps. En 1920, les reliques des saints Isaïe et Ignace ont été ouvertes pour inspection. À partir de 1922, le retrait des valeurs a commencé. En 1935-1936, le temple a été fermé et utilisé comme entrepôt.

En 1990, la cathédrale de l'Assomption a été restituée à l'Église orthodoxe russe et est rapidement devenue la deuxième cathédrale du diocèse de Yaroslavl.