3 мая 1101 года Князь Владимир Мономах заложил в Смоленске Успенский собор, в котором была помещена Смоленская икона Божией Матери.
Первоначально собор был заложен в 1101 году по распоряжению Владимира Мономаха и стал первым памятником монументального зодчества на территории Смоленска. Летопись сообщает, что «в се же лето Владимир заложил церковь в Смоленске, святое Богородице камяну епискупью».
В 1611 году после почти двулетней обороны Смоленска от войск Речи Посполитой последние его защитники взорвали запасы взрывчатки, хранившейся в погребах вблизи соборного холма, в результате чего рухнула и часть собора, похоронив с собой много женщин и детей, которых уже убивали ворвавшиеся захватчики. Поляки восстановили здание собора, и в нём разместилась кафедра Смоленского архиепископа Русской униатской церкви. После освобождения Смоленска старое здание было разобрано в 1674—1675 годах. В 1677 году начато сооружение нового здания собора под наблюдением зодчего Алексея Королькова. Архитектор увеличил его размеры и допустил отступления от проекта, в результате высокие апсиды отошли от основного объёма.
Приостановленные работы возобновились лишь в 1712 году. Наконец, в 1740 году архитектор Готфрид Шедель завершил строительство храма, увенчанного семью куполами синего цвета с золотыми звездами. В 1761 году обрушились центральная и западные главы собора. В 1767—1772 годах архитектор П. Обухов перестроил его верх, оставив традиционное пятиглавие.
Здание собора во время наполеоновского нашествия и при гитлеровской оккупации не пострадало. Пораженный величием собора, Наполеон приказал поставить стражу для его охраны. Во время нашествия исчез хранившийся в храме железный шлем, принятый французами за золотой.
После вступления в Смоленск немецких войск генерал-полковник вермахта Гейнц Гудериан выкроил время, чтобы ознакомиться со Свято-Успенским собором, который он нашёл невредимым. В центральной и левой частях здания размещался антирелигиозный музей. Правая половина была отведена для богослужений 
