Vieta baznīcas celtniecībai tika izvēlēta diezgan zema un šaura (baznīcas altāra daļai ļoti tuvu atradās Levina māja, tāpēc daļu no tās nācās nojaukt). 1845. gadā baznīca tika iesvētīta Vissvētās Dievmātes aizmigšanas godam. Ēka celta pēc arhitekta A. Zaharova projekta vēlā klasicisma stilā, kas tolaik tika atzīta par tipveida projektu. Dievnamā tika ievietotas arī vērtīgas svētbildes.
No 1900. – 1901. gadam tika veikts dievnama kapitālremonts un pārbūve. Kupols tika pacelts par veseliem 8 metriem, zvanu tornis – par 4 metriem. Iekšpusē tika uzstādīts 3 stāvu ikonostass. 1906. gadā par draudzes locekļu saziedotajiem līdzekļiem tornī novietoja lielo, 1667 kilogramu smago zvanu.
1938. gada 11. jūnijā lielā Ludzas ugunsgrēka laikā aizdegās katedrāles kupols un no tā nogāzās zvans. Taču līdz dievnama svētku dienai – 15. augustam, nelaimes sekas jau bija likvidētas.
