В соответствии с планом 1834 года центром Колывани была Соборная площадь с находящимся на ней Свято-Троицким собором. Сегодня это квартал, ограниченный улицами Советской, К. Маркса, Московской и Революционным проспектом. Бывший собор в облике здания, переделанного в худших традициях советской архитектуры 1950-х годах и используемого под магазин, угадывается с трудом.

Каменный с колокольней собор был «разрешен» к постройке в 1859 году. Святейшим Синодом. Возведенный в 1867 году на средства прихожан, он первоначально был однопрестольным. Это первое каменное здание в Колывани. В приход собора, кроме Колывани, входили деревни Мельниково, Большой Оеш, Малый Оеш и Киселевка.

В 1876 году на средства колыванского купца К. К. Кривцова построены еще два придела — левый (во имя святой великомученицы Екатерины) и правый (во имя святых преподобного Кирилла и мученицы Натальи). Его же усилиями рядом был построен деревянный дом, в котором размещалось открытое в феврале 1872 года приходское училище для девочек. Собор стал центром православной русской духовной культуры в Приобье.

В ночь на 1 февраля 1932 года в соборе произошел пожар. Из-за угрозы обвала с него были сняты колокола, а затем, в соответствии с новыми идеологическими установками, здание собора до неузнаваемости перестроено.