Первый деревянный храм Введенской Островной пустыни был возведён с 1709 по 1710 год на очищенной от леса территории. Иноки Сергий и Тимофей, построив на острове келью и часовню, с увеличением числа насельников обратились к царю Петру Алексеевичу с просьбой разрешить строительство церкви на острове Вятского озера в честь Введения во храм Божией Матери. В декабре 1708 года они получили грамоту от митрополита Рязанского и Муромского Стефана, и в течение года иноки с братией завершили строительство. Храм был освящён 14 января 1710 года. С появлением церкви часовня 1708 года стала ненужной и была перенесена на Московский тракт для сбора пожертвований на содержание монастыря. Новый храм представлял собой восьмигранное здание с шестигранной крышей, обшитой деревянной чешуёй, и деревянным крестом. В 1767 году храм перестраивался. К концу XIX века он пришёл в упадок. 30 июля 1890 года настоятель пустыни сообщил епархиальному начальству о необходимости строительства нового храма, так как в старом образовались трещины, угрожавшие его обрушением. Епархиальное начальство разрешило разобрать ветхую церковь и построить новую по утверждённому проекту. Строительство нового кирпичного собора началось весной 1891 года и велось на средства обители и жертвователей. В июле 1892 года оно было завершено. В соборе было пять алтарей: три внизу и два на хорах. 9 августа 1892 года архиепископ Владимирский и Суздальский Сергий освятил новый собор. Газета "Владимирские епархиальные ведомости" писала, что накануне архиепископ прибыл в Покров для осмотра церквей, а затем отправился в пустынь для освящения храма. Вечером состоялось всенощное бдение, а утром 9-го числа была проведена ранняя литургия. На средства благотворителя Алексея Васильевича Смирнова в соборе уложили метлахскую плитку и установили водяное отопление. Новый пятиглавый храм в византийском стиле отличался красивым иконостасом и росписями, выполненными монахами Оптиной пустыни. В храме хранилась местночтимая икона Введения во храм Пресвятой Богородицы. При храме возвели колокольню. Собор действовал до 1924 года. В 1932 году начали разрушать главы храма, чтобы придать зданию светский вид. Оно было разделено на два этажа и использовалось более 60 лет для нужд колонии. В нём разместили школу, музей, спортзал, мастерские и склад мебели. В начале 2000-х годов, после передачи зданий и храмов Введенской пустыни женскому монастырю, началась реставрация собора. Были сняты протекавшие кровли, установлены леса, выложен кирпичный барабан, очищен фасад и подняты купола с крестами. Под масляной краской реставраторы обнаружили сохранившиеся фрагменты росписей конца XIX века, среди которых были Тайная вечеря, Преподобный Антоний Печерский, Преподобный Серафим Саровский и Преподобный Николай Чудотворец Мирликийский.