Katedra Wniebowzięcia NMP, której kopuły i dzwonnica są widoczne wiele kilometrów od Połtawy, znajduje się na Ivanova Gora — Placu Katedralnym. Pierwsza kamienna katedra w Połtawie została zbudowana w stylu barokowym w latach 1748-1770 na miejscu drewnianego kościoła Wniebowzięcia NMP. Początkowo katedra trójkopułowa, po przebudowie z 1780 r. stała się katedrą pięciokopułową. W 1774 r. rozpoczęto budowę dzwonnicy, opóźnioną z powodu braku funduszy i ukończoną w 1801 r. Od 1847 r., po przeniesieniu katedry biskupiej z Perejasława do Połtawy, katedra stała się katedrą.

Katedra została zniszczona w 1934 roku, ale ocalała dzwonnica. Od 2000 roku rozpoczęto prace nad restauracją katedry. 9 maja 2004 na dzwonnicy zainstalowano 7 nowych dzwonów. Odrestaurowana katedra została konsekrowana 21 maja 2011 roku, choć ze względu na oszczędności jej wysokość została obniżona o 7 metrów od oryginału. Niemniej jednak zespół architektoniczny katedry jest jednym z najbardziej zapadających w pamięć symboli Połtawy.