Начало строительства трёхпрестольного Свято-Успенского кафедрального собора, спроектированного зодчим Л.Оттоном, было положено в 1855 году, а торжественная церемония освящения архиепископом Херсонским и Одесским Димитрием (Муретовым) состоялась в апреле 1869 года. Зданию храма суждено было претерпеть не одну войну и революцию. Оно было практически полностью разрушено во времена власти советов и частично в период Второй Мировой войны.
Ныне одна из наиболее значимых святынь южной части Украины состоит из Верхнего и Нижнего храма, а также колокольни, возвышающейся на 56 метров. Внутренний зал Свято-Успенского собора максимально способен вместить 5000 прихожан, что явственно подтверждает его довольно внушительные габариты.
Наиболее ценными священными реликвиями храма считаются мощи православного Ионы Одесского и Касперовская чудотворная икона Божией Матери.