Пензенский Успенский кафедральный собор представляет собой крестово-купольный храм с пятью главами, с примыкающей с запада небольшой звонницей. Он был возведен в 1905 году в качестве кладбищенского храма на Мироносицком кладбище Пензы. Ранее на этом месте располагалась Мироносицкая церковь, сгоревшая в ноябре 1899 года, именно поэтому новый храм иногда неофициально называют по имени сгоревшего.
Храм им. Успения Божией Матери был возведен стараниями настоятеля – протоиерея Г. Феликсова, а также нескольких церковных старост, на пожертвования пензенцев по проекту губернского инженера А. Старжинского, который спроектировал много монастырских и приходских церквей. Храм выполнен в русском национальном стиле и имеет характерную объемно-пространственную композицию. В нем находится 3 престола. Главный престол назван именем Пресвятой Богородицы, левый – во имя св. Алексия, митрополита Московского, а правый – во имя св. Жен Мироносиц.
В ноябре 1931 года собор получил статус кафедрального, именно в этом году управлением епархии было решено объединить все синодальные пензенские общины.
Борьба с так названными советской властью «очагами дурмана» затронула и Успенский собор. В 1935 году он был закрыт и использовался как складское помещение. Только спустя десять лет, весной 1945 года, его вновь открыли после большого количества ходатайств верующих. С того времени Успенский кафедральный собор живет полноценной жизнью.