La cattedrale appartiene all'antico monastero di Nostra Signora del Segno, fondato nel 1630 nella proprietà della famiglia Romanov, dopo l'accesso di quest'ultima al Cremlino. Questa chiesa a cinque cupole e a kokošniki (archi in aggetto che servono da transizione fra il cilindro del tamburo e l'edificio) è stata eretta fra il 1679 e il 1684. I recenti lavori di restauro, condotti con mano felice, le hanno restituito tutto il suo singolare fascino.