У західній частині Чернігова на високому пагорбі розташований один із найбільш цікавих і мальовничих архітектурних комплексів України – Троїцько-Іллінський монастир кінця ХVІІ—ХVІІІ ст. Він і зараз приваблює багаточисельних туристів своєю неповторною красою, а паломників — святинями-мощами небесних заступників чернігівської землі — святителя Феодосія Углицького і преподобного старця Лаврентія.
Створення цього величного монастирського ансамблю пов’язано з давнім підземним Іллінським монастирем і відноситься до того часу, коли Україна переживала переломний момент у своєму історичному розвитку після національно-визвольної війни 1648-54 рр. А головною спорудою цього величного ансамблю монастиря є Троїцький собор, розташований майже в центрі монастирського двору. Він був закладений в 1679 році за безпосередньої участі архієпископа Лазаря Барановича і фінансової підтримки гетьмана Івана Мазепи за проектом архітектора Іоганна Баптиста Зауера. Будівництво храму продовжувалося 10 років, а опоряджувальні роботи до 1695 року; цього ж року він був освячений наступником Лазаря Барановича, вже після його смерті, чернігівським архієпископом Феодосієм Углицьким.
Своєрідність архітектури Троїцького собору в тому, що він побудований з використанням об’ємно-просторової композиції давньоруського храму у поєднанні з елементами українського бароко і раннього класицизму. Зовнішній вигляд собору має загальні риси з культовими спорудами Заходу — костьолами з обов’язковими квадратними в плані вежами по кутах західного фасаду.
Собор тринавовий, шестистовпний, триабсидний з чітко виділеним трансептом і сімома банями: дві з них — над сходовими вежами, що фланкують західний фасад. Споруду перекрито системою коробових і хрестових склепінь.
Храм належить до унікальної типологічної групи споруд так званого державного або гетьманського жанру, у якій відроджено розпланувально — просторові структури мурованих храмів княжої доби і помітні впливи західного (литовського і польського) бароко. Ці храми відомі в Україні тільки в мурованому будівництві й не мають ані прототипів, ані наслідувань у народній дерев’яній архітектурі. Цю типологічну групу започаткував Спасо-Преображенський собор Максаківського монастиря на Чернігівщині, заснований в 1646 році.
Троїцький собор має ще кілька характерних прикмет, важливих для подальшого розвитку цього архітектурного типу. В екстер’єрі — це активність силуету, у якому сім бань композиційно підтримані фронтонами вигадливих обрисів, а також фасадна пластика, яка є вільною композицією символічно трактованих ренесансно-барокових ордерних форм із застосуванням пілястр, півколон, сандриків тощо. Троїцький собор послужив зразком при спорудженні Спасо-Преображенського собору Мгарського монастиря під Лубнами.
Споруду зовні потиньковано і побілено, що підкреслює пластичність декору, виконаного в ордерній системі із застосуванням різних форм ніш, вікон, наличників і сандриків, пілястр та карнизів.
Декоративне вбрання собору, що вирішено в барочному стилі, підкреслює урочистий вигляд центрального об’єму храму. Глибокі напівциркульні ніші, що розташовані в обох ярусах, посилюють динамізм і контрасність архітектурних форм собору. У таких нішах в католицьких храмах ставили скульптури, а в православному Троїцькому соборі ніші слугували просто елементами декору, у них зображені місцеві та загальнодержавні святі. Розпис відноситься до початку ХХ ст.
За період існування храму він неодноразово горів, перебудовувався, але в результаті реставраційних робіт у 80-х роках ХХ ст. собор відновлено в первісних формах ХVІІ ст. Автор проекту реставрації — київський архітектор М.М.Говденко.
Величний і урочистий інтер’єр храму. Його прикрашає іконостас 1942-49 рр., виконаний після Другої світової війни місцевим художником Піменом Портним, а також цілий комплекс настінного живопису ХVІІ—ХХ ст.
У храмі нині знаходяться мощі чернігівського святого Феодосія Углицького і преподобного Лаврентія, а під підлогою собору — склеп, який свідчить про те, що собор є усипальницею духовних ієрархів, феодальної знаті ХVІІІ — поч. ХХ ст.