Самый большой храм на территории Свято-Троицкой Сергиевой лавры. Был построен в XVI веке по приказу царя Иоанна Грозного при митрополите Макарии. Постройка собора стала возможной после того, как восточная линия келий была отодвинута к востоку.

Возведение собора длилось 26 лет из-за пожара в обители в 1564 году и прекращения денежной поддержки монастыря царем. Освящение собора состоялось при царе Феодоре Иоанновиче в 1585 году. Успенский собор был построен по подобию Успенского собора Московского Кремля, возведенного столетием раньше. 

Собор был построен практически полностью по одному замыслу, под руководством одного архитектора. В соборе находятся четыре престола, включая главный престол в честь Успения Пресвятой Богородицы.