Первый каменный собор, нареченный именами Бориса и Глеба - покровителей русского воинства, был построен в Старицком кремле, на месте более древней деревянной церкви в ознаменовании первых побед московского воинства в Казани, Астрахани и Ливонской войне. На сооружение храма ушло всего три года (1558-1561). В «Истории русского искусства» (И. Грабарь 1911 г.) говорится, «...оригинальный, из ряда вон выдающийся по своей конструкции пятишатровый храм ... современник храма Василия Блаженного, Старицкий собор, богато украшенный белокаменной резью и цветными изразцами с крупным декоративным панно «Распятие», с изразчатой лепниной под карнизом храма, - несомненно был великолепен и величественен».
В таком виде, познавший разные беды храм просуществовал 100 лет. Во время вражеских осад в подвалах храма хранились «ядра и зелье». В начале 17 века собор был разорен и разграблен иноземными захватчиками, а затем опустошен сильным пожаром. Окончательный приговор знаменитому собору был вынесен в 1658 году патриархом Никоном. Собор был обезглавлен, и простояв в таком обезображенном виде еще полтора столетия, был окончательно разобран за ветхостью.
Нынешний преемник древнего собора построен в 1827 году неподалеку от места старого собора и не отличается оригинальностью. Суровый, мрачноватый куб (не смотря на желтую окраску стен) возвышается над новым городищем. Ему достались церковная утварь, колокола предшественника. Сохранены и перешли к новому собору две керамические плиты - «Спас нерукотворный» и «Распятие», выполненные в технике поливы старицкими мастерами. Привлекает внимание красивый аттик собора, на фоне которого очень выразительны фронтоны четырехколонных портиков тосканского ордера.
Гораздо больший интерес вызывает трехъярусная колокольня (1827 г.), возвышающаяся по соседству. Это редкий пример древнейшего типа церкви «иже под колоколы».