Церковь Ярославских чудотворцев была построена на фундаменте ранее находившейся здесь Входоиерусалимской церкви 13 века. Предыдущий храм окончательно обветшал, в связи с чем настоятель монастыря обратился за проектом нового собора к известному городскому архитектору Петру Панькову. Здание выстроено в характерном для той эпохи и для самого Панькова стиле классицизма. Еще в 15 веке в подклете Входоиерусалимской церкви были обретены мощи святых ярославских чудотворцев Феодора, Давида и Константина, по их имени и была названа вновь созданная церковь. Храм серьезно пострадал во время белогвардейского мятежа 1918 года, сейчас работает как музейный объект.