История собора начинается с середины 17 века, когда по указу первого Романова — царя Михаила Федоровича — начали восстанавливать сожженный поляками и литовцами Орел. Правда, простояла деревянная Богоявленская церковь недолго — около 30 лет, а в 1680 г. и она, и успевший окружить ее монастырь сгорели в крупном пожаре. Монастырь впоследствии перенесли выше по Оке, а на месте уничтоженного огнем храма возвели новый — теперь уже каменный.
Судить о его внешнем виде можно только по архивным документам: в 1837 г. заново отстроили и стены здания, и алтарь, оставив от первоначального сооружения только колокольню и купол. Но в 1908 г. заменили и их. Новая колокольня силуэтом напоминала прежнюю. Она состояла из уменьшавшихся объемами ярусов и была декорирована кокошниками и малыми главками, что соответствовало неорусскому стилю, тогда как основное здание храма было выполнено в духе классицизма с добавлением элементов барокко. Уникальный облик Богоявленского собора помог ему пережить две антирелигиозные компании 20-х и 60-х гг. прошлого века. При этом в 1945 г. его здание поставили на учет в качестве объекта культурной ценности.