Благовещенская церковь в Харькове является одной из самых древних в городе. Ее история тесно связана с основанием Харькова. О первых деревянных постройках церкви сохранилось немного информации, и она носит случайный характер. Основными источниками сведений о Благовещенской церкви того времени являются "Куряжские записи", "Метрические книги" и "Опись церкви" 1775 года.

Первая Благовещенская церковь была построена не позднее 1655 года, одновременно с другими храмами города. Она находилась в поселении, известном как Залопань, и была деревянной, с одним священником и небольшим приходом. В 1720 году приход расширился, и в нем уже служили два священника. Церковь сгорела в 1738 году, и на ее месте построили новую деревянную церковь, которая была копией предыдущей. В 1789 году началось строительство каменной церкви, завершившееся в 1794 году по проекту архитектора П.А. Ярославского.

Среди благодетелей церкви были подполковник Михаил Иванович Батезатул, надворная советница Анастасия Петровна Дупина и купец Михаил Нечаев. В 1836 году началась перестройка придельных храмов, завершенная в 1839 году благодаря усилиям купца Александра Дмитриевича Скрыпника.

В 1858 году церковь описывалась как каменная с тремя престолами и колокольней. В 1887 году было решено построить новый храм, и в 1888 году началось его строительство под руководством архитектора Михаила Ивановича Ловцова. Новый храм был завершен в 1901 году и поражал своими размерами и архитектурным убранством.

После революции 1917 года история собора стала трагичной. В 1930 году собор был закрыт, а его помещения использовались для других целей. Он был вновь открыт в 1943 году. В 1948 году в собор были перенесены мощи святых, и с 1946 года он получил статус кафедрального. В 1993 году в собор были добавлены мощи священномученика Александра Петровского.

Собор пережил несколько неприятностей, включая ураганы и пожар в 1997 году, но был восстановлен благодаря усилиям верующих. Сегодня Свято-Благовещенский Кафедральный собор является важной частью архитектурного и духовного наследия Харькова.