Сретенский собор включает в себя две церкви: холодную, посвященную Сретению иконы Владимирской Божией Матери, и теплую, названную в честь святых Равноапостольских Жен Мироносиц. Первая деревянная церковь была построена в 1446 году в честь победы устюжан над казанскими татарами, угрожавшими городу. Сретенско-Мироносицкая церковь была одним из первых обетных храмов-памятников Великого Устюга. Поэтому, когда в 1690 году вместо деревянной церкви возвели каменный храм, он имел пять куполов и выглядел очень торжественно. Храм был построен на средства московского купца Симеона Хрисанфова Шиловцева. В церкви было два придела: в честь святого Симеона Богоприимца, освященный в 1694 году, и Николая Чудотворца.

Иконостас церкви, выполненный в три яруса, был столярной работы, окрашен и отличался простотой старинного стиля, возможно, сохранившегося еще с деревянной церкви. В нем было шесть местных образов: Вседержителя, святителя Николая с подписью "поновлен 1794 году", Благовещения Божией Матери, Жен Мироносиц, Знамения Божией Матери и Рождества Божией Матери с Рождеством Христовым и четырьмя святыми. На пономарской двери изображен архидьякон Стефан. Над местными образами в двух ярусах располагались праздники и апостолы. Все иконы в иконостасе были старинными и, вероятно, украшали деревянные храмы. В 1805 году на средства прихожан началось строительство каменной колокольни при Сретенско-Мироносицкой церкви, которое длилось три года. После завершения строительства на колокольне находился караул, следивший за пожарами. В 1930 году колокола сняли, а затем колокольня была разрушена.

В мае 1925 года началась перестройка Сретенско-Мироносицкой церкви в клуб водников. Спор между прихожанами и властями длился почти год. Директор музея Н. Г. Бекряшев, например, утверждал, что здание является уникальным памятником архитектуры и его следует сохранить. Однако секретарь комиссии Л. Н. Тюкавин настаивал на перестройке, и проект был утвержден. С западной стороны сделали двухэтажную пристройку для фойе и других помещений, с южной стороны добавили вестибюль, а с восточной, аппаратную. 15 мая 1926 года в бывшей церкви торжественно открылся Клуб водников. 25 января 2002 года клуб сгорел, и в настоящее время от Сретенско-Мироносицкой церкви остался лишь обгоревший остов.