Звенигородский кремль( в подлинной терминологии вплоть до конца XVIII века – собственного город) был построен по типу прибрежно-овражных крепостей на одном из холмов высокого левого берега Москвы-реки. Высота холма звенигородской крепости над Москвой-рекой достигает 25 м, а крутизна склонов – 70º. Верхняя площадка городища имеет форму неправильной трапеции, ее общая площадь – 34375 м2. Общая протяженность валов кремля – ок. 800 м. С запада и востока кремлевский холм отделен от соседних холмов глубокими и широкими оврагами, в которых протекают ручей Жерновка и безымянный ручей. С юга к подножию холма подходит русло Москвы-реки.

Первоначально крепость была устроена на этом месте в XII веке. Об этом можно говорить на основании археологических раскопок, проводившихся под руководством Б. А. Рыбакова (1943–1945), Ю. А. и Н. А. Красновых (1955–1960), А. А. Юшко (1974–1976, 1986). В 1382 г. Звенигород впервые упоминается в летописях в связи с разорением его отрядами хана Тохтамыша. Второй этап обустройства крепости Звенигорода относится к 1380–1400-м годам, он мог осуществляться одновременно с постройкой в центре города соборной церкви. Такое предположение высказала А. А. Юшко в связи с находкой слоя извести при изучении конструкции западного вала.

Успенский собор был построен Звенигородским князем Юрием Дмитриевичем, сыном Дмитрия Донского, во второй половине 1390-х годов в столице своего княжества. В настоящее время собор представляет собой один из древнейших образцов раннемосковского зодчества. Его неповторимость заключается как в хорошей сохранности (его практически не исказили перестройки), так и в том, что он никогда не подвергался серьезной архитектурной реставрации. Проводящаяся в наше время реставрация является уникальной в плане трепетного отношения к подлинным архитектурным элементам и достоверности воссоздания исходных форм. Для создания живописного убранства храма была приглашена бригада иконописцев круга преподобного Андрея Рублева. В храме сохранились значительные по площади композиции первоначальных фресковых росписей, а также фрагменты композиций в разных местах храма. Из собора происходят всемирно известные иконы Звенигородского чина (Спас Вседержитель, Архангел Михаил и Апостол Павел), создателями которых могли быть лучшие мастера рублевской эпохи.

Первое упоминание о храме в письменных источниках относится лишь к середине XVI века, причем в документе, впервые говорящем о соборе, он упоминается посвященным не Успению Божией Матери, а Ее Рождеству. Данный факт подтверждается новейшими палеографическими исследованиями в храме. Посвящение собора Рождеству Пречистой говорит о том, что он строился как один из памятников победе на Куликовом поле. К нашему времени это древнейший памятник Куликовской битве, построенный современниками этого решающего для русской истории события.

Вплоть до переворота 1917 г. Звенигородский Успенский собор являлся главным храмом Звенигорода и Звенигородского уезда. Многие из его настоятелей в XIX – начале XX века являлись благочинными и носили сан протоиерея.

В советские годы храм был закрыт всего лишь около 10 лет. Это обстоятельство способствовало тому, что его внутреннее убранство не было уничтожено и сейчас храм является значительным хранилищем русской иконописи.

В период с 1933 по 1946 год здание храма относилось к Звенигородскому музею, также закрытому в 1939 году и в свернутом состоянии переведенному из монастыря в собор. Однако храм был открыт первым из городских церквей – в апреле 1946 года. Тогда музей был снова переведен в монастырь. Около полстолетия собор был единственным действующим храмом города и округи и относился к ведению митрополитов Крутицких и Коломенских. В 1984 году настоятелем храма становится архимандрит Иероним (Карпов), который вместе с общиной храма участвовал в возобновлении духовной жизни во многих храмах Звенигорода и Одинцовского района. С 1990 по 1995 год, еще до официального открытия Саввино-Сторожевского монастыря, по соглашению с руководством Звенигородского музея, приход собора проводил первые регулярные богослужения в монастыре. Патриаршим указом от марта 1995 года архимандрит Иероним был назначен наместником возобновленного Саввино-Сторожевского ставропигиального мужского монастыря, а Успенский собор получил статус монастырского подворья.