Смоленский собор стоит в центре города, рядом со зданием администрации. К удлинённому церковному зданию небесно-голубого цвета примыкает овальный двухэтажный выступ. При храме есть небольшая трапезная и четырёхъярусная колокольня.
В начале XVIII века недалеко от современного Смоленского храма были городские ворота, а на воротах находился образ Смоленской Пресвятой Богородицы. Существует предание, что в ночь с 1 на 2 октября часовой Мефодий Иванов увидел, как от образа блеснул яркий свет и зажёг восковую свечу. Часовой попытался потушить пламя, но свеча трижды загоралась снова. В честь этого события в 1703 году была построена часовня. Позднее возвели деревянную церковь. В 1727 году церковь сгорела, и на её месте заложили каменный собор, полностью освятить который удалось лишь в 1763 году.
После революции храм закрыли, а здание использовали как склад. В военные годы собор сильно пострадал от артиллерийского огня. В 1958 и 1974 годах его и вовсе хотели взорвать. В конце 1980-х помещение реконструировали и хотели открыть органный зал.
В 1991 году здание Смоленского собора вернули прихожанам. Сейчас храм — одна из главных достопримечательностей Белгорода.