Благовещенский собор, это каменная двухэтажная церковь с колокольней, построенная в 1810 году на средства прихожан и жертвователей. В 1812 году, по просьбе храмоздателя, казначея Буйского уезда Петра Михайловича Попова, император Александр I пожертвовал тысячу рублей на внутреннее обустройство собора. Собор окружен каменной оградой с железными решетками, а кладбище расположено в полуверсте от него и также обнесено каменной оградой.

Среди достопримечательностей церкви, древние иконы Божией Матери, такие как Смоленская, Владимирская и Явление преподобного Сергия Радонежского, выполненные в древнегреческом стиле с надписями на обороте. Все иконы украшены серебряными вызолоченными ризами и венцами. Также в церкви хранится икона великомученицы Параскевы-Пятницы, почитаемая не только прихожанами, но и жителями окрестностей. В храме есть шестиконечный серебряный крест с частицами мощей и частицей древа креста Господня. Среди церковной утвари, серебряные вызолоченные оклады на Евангелиях и другие предметы, выполненные известным мастером Сазиковым.

Благовещенская церковь является старейшим архитектурным памятником города Буя и играет важную роль в его историческом центре. В конце 1920-х годов храм был закрыт, и с 1934 года в нем разместился хлебозавод. В 1999 году протоиерей Аркадий Климов подал прошение о передаче собора Костромской епархии. Процесс передачи был сложным и завершился только в 2004 году, когда собор перешел в собственность Русской Православной Церкви. Начались реставрационные работы, так как многое было разрушено и перестроено. Колокольня использовалась как водонапорная башня и лишилась одного яруса.

За два года убрали лишние пристройки и приступили к реставрации. Восстановили утраченный ярус колокольни, установили шпиль и крест. Воссоздали часть стены, где стояли печи хлебозавода. В 2010 году собору исполнилось 200 лет, и к концу года первый этаж был полностью отреставрирован. 12 декабря состоялось его освящение архиепископом Алексием.

Реставрация верхнего храма длилась шесть лет, и живопись была выполнена палехскими художниками. 12 августа 2016 года епископ Ферапонт освятил верхний храм и провел первую Божественную литургию в сослужении с протоиереем Аркадием Климовым и приглашенным духовенством.