Облик города Сумы складывался на протяжении многих столетий, и за последний век неотъемлемой его частью стал Троицкий собор. Этот храм знаком каждому, кто хоть раз побывал в Сумах. Собор является духовной жемчужиной и выдающимся произведением храмового зодчества, в котором хранится богатая и сложная история.

Идея строительства принадлежала известному сумскому меценату П. И. Харитоненко, который финансировал возведение собора. Первый камень был заложен в мае 1901 года. Изначально проектировать здание должен был московский архитектор А. В. Щусев, но в итоге строительство велось по проекту К. Г. Шольца, который тогда жил в Сумах. Строительство с небольшими перерывами продолжалось до 1915 года. Освящение храма планировалось на 26 сентября 1914 года, но его отложили из-за смерти П. И. Харитоненко, а последующие изменения в жизни страны и общества надолго отсрочили это событие.

Троицкий собор, выполненный в стиле неоклассицизма, вобрал в себя черты Исакиевского и Троицкого Измайловского соборов Санкт-Петербурга. Архитектура позволила разместить в храме три алтаря. Центральный алтарь был посвящен сошествию Святого Духа на апостолов, что дало название храму, а боковые престолы были посвящены апостолу и евангелисту Иоанну Богослову и мученикам Адриану и Наталии. Для внутреннего убранства П. И. Харитоненко заказал в Италии мраморный иконостас, который, к сожалению, был утрачен во время Первой мировой войны. Для написания икон был приглашен М. В. Нестеров, витраж «Троица» создавался с участием К. С. Петрова-Водкина, а роспись на холстах выполнил И. И. Нивинский. Однако почти ничего из первоначального убранства не сохранилось.

В советское время храм не использовался для богослужений и находился в запустении. С 1976 по 1988 год проводилась частичная реставрация, в ходе которой в главном алтаре установили орган. С 1992 года в храме вновь появилась община, и под его сводами снова зазвучала молитва, хотя здание еще долго использовалось для концертов органной музыки. Это продолжалось до 2007 года, когда орган был перевезен в Сумскую филармонию. С тех пор храм вновь принадлежит православным верующим и полон церковной жизни.

Событие, которое планировалось в 1914 году, состоялось ровно через сто лет: 18 мая 2014 года в Троицком соборе был совершен чин Великого освящения. Это торжественное событие и последующее богослужение возглавил архиепископ Сумский и Ахтырский Евлогий, настоятель Троицкого архиерейского собора.