Построенный Черниговским князем Давидом Святославовичем в 1120-х годах на территории Детинца возле Спасо-Преображенского Собора.
По типу Борисоглебский Собор крестово-купольный, одноверхий шестистоспный триатидный храм. Фасады приукрашены полколоннами, рядом декоративных ниш, архитектурным фридом над закоморьями, трехступенчатыми порталами. В северной и южной стенах устроены княжеские погребения. Интерьер украшали фресковая роспись, пол с инкрустированных мозаикой шиферных плит и маеликовых разноцветных плиток. Сохранились серебряные с позолотой царские врата иконостаса, сделанные из серебряного идола найденного во время строительства коллегиума в 1700 г.
Собор много раз перестраивался и обновлялся. Значительно поврежденный в 1611 г. во время пожара, в 1627 г. польская шляхта превратила его в доминиканский костел, но в 1659 г. он снова стал православным храмом. В 1672 г. к нему пристроили восьмигранную колоколоню-притвор (разработана во время реставрации). В начале XVIII в. был вятибанным. В 1857 г. Собор расширили на восток за щет новой атиды, изменили форму верха. Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. Собор горел и был частично разрушен. В 1952-1958 гг. его реставрировали по проекту архитектора М.В.Холостенка в форме древнерусской архитектуры.
Главный престол Собора был освещен в честь свв. мучч. Бориса и Глеба, правый в честь Рождества Богородицы, в левом нефе находилась соборная ризница.