В центральной части города, на берегу реки Харьков, недалеко от центрального рынка (Благовещенский базар, Благбаз). Народное название — "Блашка". Вопреки традициям церковного строительства расположена не на холме, а в низине.

Лучший вид на храм открывается с Университетской горки — из террасного сквера (рядом с Покровским монастырём: метро "Радянська" ("Советская", в переходе два раза направо, прямо и через дорогу) и из сквера у вечного огня (от террасного сквера, если стоять к нему лицом, влево по Университетской улице) напротив Успенского собора.

Кафедральный собор (с 1946 года) и центр Харьковской и Богодуховской епархии Украинской православной церкви Московского патриархата.

Первый храм на этом месте был заложен в 1655 году, затем неоднократно перестраивался, в частности после сильного пожара 1763 года.

В советские времена собор некоторое время был закрыт, в нём располагались конюшня и склад нефтепродуктов. Однако был открыт во время фашистской оккупации и с тех пор не закрывался.

Есть легенда, что в 1970-е годы с храма сильный ураган сорвал крест и унёс в реку, после того как его тогдашний настоятель напился и попал в вытрезвитель. Ураганом сильно погнуло крест на храме также в 1996 году.

В церкви покоятся мощи харьковского святителя Мелетия и Афанасия Пателария, патриарха Константинопольского, перенесённые сюда в 1948 году: первые — из Покровского монастыря, вторые — из музея.

Многие харьковчане считают ауру храма нехорошей (причины от нетрадиционного расположения до негативного мнения о поведении настоятелей и митрополита, которому приписывают сотрудничество с КГБ в советские времена) и предпочитают другие церкви.