Nel XIV secolo il metropolitaPietro persuase Ivan I di Russia a costruire a Mosca una cattedrale dedicata alla Vergine, come l'omonima chiesa a Vladimir, capitale del regno. La costruzione iniziò il 4 agosto 1326 e l'anno seguente la città divenne capitale del Granducato di Moscovia. Per la fine del XV secolo la vecchia cattedrale era andata in rovina e nel 1472 gli architetti Kryvtsov e Myshkin di Pskov iniziarono i lavori per una nuova: due anni dopo, quasi terminata, crollò per un terremoto, evento estremamente raro a Mosca. Ivan III di Russia chiamò allora Aristotele Fioravanti, famoso architetto ed ingegnere di Bologna e gli affidò la costruzione da zero della chiesa, che avrebbe dovuto seguire la tradizione architettonica russa.
La cattedrale di Vladimir venne ancora una volta presa a modello per la costruzione: Fioravanti vi si recò per studiare i metodi russi di costruzione e progettò un edificio luminoso e spazioso con retaggi rinascimentali fusi alla tradizione russa. I lavori iniziarono nel 1475 e terminarono nel 1479, quando la nuova fu consacrata dal metropolita Gerontij. Gli interni sono decorati con affreschi ed icone, tra cui la Theotokos di Vladimir e la Blachernitissa.
Dopo il trasferimento del governo sovietico a Mosca i servizi religiosi nelle cattedrali del Cremlino furono proibiti, nonostante una speciale messa pasquale nel 1918, concessa con l'approvazione di Lenin, oggetto di un quadro non terminato di Pavel Dmitriyevich Korin dal titolo Addio alla Russia.
Secondo una leggenda, nell'inverno del 1941, quando i Nazisti erano alle porte di Mosca, Stalin ordinò che una messa segreta fosse officiata nella cattedrale per chiedere la salvezza del paese. Nel 1990 la cattedrale è stata restituita alla Chiesa ortodossa russa e al culto, anche se al suo interno ospita un grande museo.