Katedra Przeczystej Bogurodzicy w Wilnie została zbudowana przez hetmana Konstantego Ostrogskiego w latach 1514-1516 na miejscu kościoła o tej samej nazwie, założonego przez wielkiego księcia litewskiego Olgierda w XIV wieku, który został oświetlony przez katedrę w 1416 roku.
Katedra Przeczystej Bogurodzicy była głównym kościołem prawosławnym w Wielkim Księstwie Litewskim i pozostała nim nawet po założeniu kościoła unickiego w 1596 roku.
Budynek ma prawie kwadratowy plan. Część ołtarzowa katedry jest trójapsydowa. W narożnikach znajdują się cztery cylindryczne wieże. Kompozycja kończy się kopułą, a katedra jest czworoboczną trójapsydalną świątynią z czterema wieżami na rogach.
Pomimo faktu, że katedra była wielokrotnie naprawiana i odnawiana, jej współczesny ogólny wygląd nie różni się zbytnio od oryginału, ale nadal istnieją pewne różnice. Od momentu powstania katedra posiadała cztery wieże na rogach, a od wschodu kończyła się trzema kanonicznymi prawosławnymi aspiratami, ale nie półokrągłymi, lecz fasetowo-gotyckimi. Cztery filary we wnętrzu symbolizowały czterech ewangelistów. Rozstaw filarów i układ posadzek w planie tworzyły równoramienny krzyż grecki. Wnętrze świątyni rozjaśniały charakterystyczne dla gotyku podłużne okna. Wykonano je we wszystkich przęsłach naw bocznych, a także w każdej ścianie części ołtarzowej.
W trakcie swojej długiej historii katedra płonęła niejednokrotnie. W 1612 r. została poważnie uszkodzona przez pożar, ale już w 1612 r. została naprawiona. Poza tym katedra Przeczystej Bogurodzicy płonęła w latach 1652, 1716 i 1748. Po ostatnim pożarze katedra przez długi czas stała pusta i dopiero w 1785 roku została naprawiona. W 1808 r. została sprzedana Uniwersytetowi Wileńskiemu. W 1810 r. wnętrze katedry zostało podzielone na dwa piętra, aby pomieścić uniwersytecką salę anatomiczną, bibliotekę i gabinet.
Sobór Przeczystej Bogurodzicy zmieniał się wielokrotnie, aż w latach 1864-1868 został on ponownie odnowiony, zaprojektowan przez architektów A.I. Rezanova, N.M. Chagina i konsekrowany w stylu gregoriańskim. W takiej formie katedra przetrwała do naszych czasów. Następnie budynek został gruntownie wyremontowany w 1949 i 1957 roku i odrestaurowany w 1980 roku. Ostatnia renowacja miała miejsce w 1998 roku, a obecnie katedra jest funkcjonującą świątynią Kościoła Prawosławnego.