Собор Спаса Нерукотворного Образа расположен к северо-западу от Георгиевского собора, а с северной и южной сторон к нему примыкают крылья Архимандритского корпуса Свято-Юрьева монастыря. Это здание является памятником архитектуры XIX века.

Изначально, в 1763 году, по заказу архимандрита Иоанникия I, в нескольких метрах от Георгиевского собора была построена каменная церковь в честь Александра Невского и его брата Федора. В 1823 году церковь сгорела, и на ее фундаменте в 1823-1824 годах с использованием старой кладки был возведен Спасский собор. Заказчиком строительства выступил архимандрит Фотий, а средства пожертвовала Анна Орлова.

Собор был построен с двумя приделами: святой Анны и Фотия и Аникиты. В 1830 году по проекту новгородского губернского архитектора к западной стороне собора пристроили паперть. В 1836 году в подвале храма была устроена церковь Похвалы Богородицы, где были погребены архимандрит Фотий и благотворительница Анна Орлова-Чесменская. В 1841 году с южной стороны был пристроен придел Всех Святых, который примкнул к приделу Святой Анны. В 1848-1849 годах собор обновили, а в 1850 году с северной стороны добавили еще один придел в честь Алексея Митрополита Московского.

После закрытия монастыря в 1929 году Спасская церковь вместе с гробницами Фотия и Анны Орловой была разорена. Останки исчезли, но позже были чудесным образом найдены у алтаря Благовещенского храма в Аркажах. Во время Великой Отечественной войны Спасский собор сильно пострадал, были уничтожены все главы. Восстановительные работы прошли в 1954-1956 годах. В настоящее время храм снова действует.