Свято-Покровський собор є пам'яткою архітектури 19 - ого століття і головним православним храмом Вітебська. Спочатку будівля собору було побудовано в 1758 році в якості католицького
костелу ордену тринітаріїв і є зразком архітектурного стилю класицизму. Православної церкви будівля була віддана тільки в 1858 році, тоді й почалася його перебудова в православний храм.
До 300-річного ювілею дому Романових, в 1913 році, храм був знову перебудований. На цей раз у нього з'явився барабан з куполом, було надбудовано дві башти, а форма фронтону була змінена з трикутною на напівкруглу.
Будівля сильно постраждала під час Великої Вітчизняної війни, і вимагало значної реставрації, яка остаточно завершилася лише в 1992 році. Під керівництвом московського іконописця В. А. Сидельникова, внутрішні стіни храму були розписані фресками на біблійні теми.
При соборі діють недільна школа, сестринство, парафіяльна бібліотека, пошивна і трапезна.