Строительство Яранска началось на месте, где сейчас стоит Успенский собор. Местоположение было выбрано удачно: крепость-острог, окружённая деревянными стенами, была защищена с юга глубоким оврагом, с запада рекой, а с востока, густыми лесами. Такие остроги строились по всей России: высокий частокол с крепкими воротами, башни с бойницами, крепостные и служебные здания, съезжая изба, выполнявшая функции воеводской канцелярии, и обязательная церковь, в Яранске это была Успенская. Со временем крепость превратилась в торговый город Яранск. Торговля стала основным занятием горожан, и местное купечество постепенно вкладывало капиталы в кустарное производство, а затем в заводы и фабрики. С ростом богатства яранские предприниматели активно занимались благотворительностью, строя больницы, поддерживая школы и жертвуя на храмы. Так был построен и Успенский собор, освящённый во имя Успения Пресвятой Богородицы.

Деревянный предшественник Успенского храма впервые упоминается в документах 1601 года. Почти два столетия спустя, в 1790 году, епископ Лаврентий дал разрешение на строительство нового каменного храма на месте старого собора. Новый собор строился на пожертвования жителей города. Девять лет до этого, в 1781 году, горожане совместно построили Кладбищенскую церковь. Успенский храм изначально планировался как церковь для военного гарнизона крепости. Проект здания разработал местный архитектор Филимон Росляков, который работал в классическом стиле.

Внешний облик нового собора отражал тенденции церковной архитектуры того времени: строгий и торжественный классицизм пришёл на смену барокко. Яранск славился своими благотворителями, и помощь храмам считалась почётной. Купец Рощин был награждён за вклад в строительство храмов и другие благие дела. В 1817 году рядом с Успенским собором построили тёплый кирпичный храм Преображения Господня, который был закрыт и разрушен в 1930-е и 1950-е годы.

После Октябрьской революции в Яранске начали закрываться храмы. Гонения коснулись и архиепископа Евсевия, который был арестован и расстрелян в 1937 году. Успенский собор считается единственным в Яранске, который не закрывался для верующих, хотя есть данные, что он был закрыт в 1930-е годы и вновь открыт в 1940-е. Фасады и внутреннее убранство собора сохранились в первозданном виде. Архимандрит Макарий Коробейников, настоятель собора в 1993-1997 годах, оставил о себе добрую память среди прихожан.

В 2012 году Успенский собор стал кафедральным собором Яранской и Лузской епархии. Его архитектура выполнена в стиле классицизма, с чёткими и строгими пропорциями. Собор, даже без утраченной колокольни, остаётся одной из архитектурных доминант города. Здание имеет форму одноэтажного четверика с большим световым барабаном-ротондой, перекрытой куполом. Внутреннее убранство собора, с его резными колоннами и богатым иконостасом, напоминает музейную экспозицию. В соборе хранится древняя икона Спаса Нерукотворного, которую оберегают от реставрации. По легенде, она была найдена строителями крепости и с тех пор защищала город.