Свято-Троїцький кафедральний собор був побудований в XVIII ст. як костел монастиря бернардинів у новій частині міста, яка зараз є адміністративним центром Луцька. Спочатку храм носив архітектурні риси рококо, однак після ліквідації ордену бернардинів і передачі храму православної церкви будівля була повністю перебудована в стилі пізнього бароко. До нашого часу збереглося внутрішнє оздоблення XIX ст. з двоярусним різьбленим і позолоченим іконостасом, виготовленим українськими майстрами.