Один из первых храмов на воронежской земле был посвящен особо почитаемому событию новозаветной истории - Благовещению Пресвятой Девы. Располагался он на территории нынешнего главного корпуса ВГУ. Время созидания Благовещенского собора исследователи определяли по-разному. Е.А. Болховитинов датировал строительство 1620 годом; краевед С.Е. Зверев и архимандрит Димитрий (Самбикин) доказали, что в этом году речь шла о расширении уже существующей церкви. Н.И. Поликарпов полагал, что появление церкви относится ко времени основания крепости, т.е. к 1585 году. Храм был деревянный и, неоднократно, при пожарах, которые в то время уничтожали до половины городов, сгорал.
В 1682 году была создана Воронежская епархия, во главе которой был поставлен святитель Митрофан. В 1684 году он получил благословенную грамоту Патриарха Иоакима на строительство каменного соборного храма, и к 1690 году он был отстроен.
При святителе Митрофане Благовещенский собор стал церковным и духовным центром края.
Но, построенный на краю рва собор вскоре дал трещины и при митрополите Пахомии (Шпаковском) был отстроен новый каменный храм. В 1718 году он наконец обрел покой на предстоящие 200 лет. Под полом Благовещенского собора была устроена усыпальница для погребения архипастырей. Безусловно, собор неоднократно перестраивался, расширялись пределы, переделывались иконостасы. Собор действовал до 1929 года, и был закрыт вскоре после изъятия святых мощей первопрестольника земли воронежской.
В 1942-1943 годах, во время боевых действий, собор, занимаемые немецкими оккупантами, расстреливался советскими войсками, в результате чего был превращен в руины. В 1950 году на месте Благовещенского собора, входящего в архитектурный ансамбль Митрофанова монастыря, был построен главный корпус ВГУ.