Закладка Успенского собора состоялась в 1876 году, но строительство началось лишь в 1884-м.
Проект разработал инженер С. О. Бер, строительством руководил В. Г. Мооро.
Средства на храм собрал купец А. Ф. Плюснин.
Собор освятили 16 декабря 1886 года.
В 1891 году к собору пристроили придел в честь Николая Чудотворца — в память о визите цесаревича Николая.
В 1895 году открылась церковно-приходская школа для мальчиков.
К 1905 году завершили пристройки: каменную колокольню, боковые приделы, расширили средний придел.
Храм стал одной из красивейших церквей Амурского края.