Церковь Владимирской иконы Божией Матери основана еще в середине 18 века и заложена на этом самом месте. Каменный собор вырос к концу 18 века, чтобы вместить всех желающих. Имя автора неизвестно, скорее всего, над проектом работало несколько мастеров, среди которых могли быть и знаменитые зодчие Антонио Ринальди, Савва Чевакинский, Пьетро Трезини. Все близлежащее пространство было перепланировано и подчинено собору.

Владимирский собор был самым богатым в городе. Его прихожанином был Федор Достоевский, здесь отпевали Арину Родионовну, няню Пушкина. В советское время в соборе находилась библиотека Академии наук, а в 1989 он вернулся церкви.

Детский хор Владимирского собора известен на весь мир. Здесь хранится не только Владимирская икона, но и образ Серафима Саровского с частицей мощей.