Главный храм — собор, освященный в честь Успения Пресвятой Богородицы, расположен на ул. Ломоносова и хорошо просматривается из любой части города.
Нынешнее здание собора было построено в начале 20 века, освящено в 1915 году. Храм неоднократно закрывался — в 1931 (вновь открыт и отреставрирован в 1941, во время оккупации) и 1964.
Формальным поводом к последнему закрытию собора послужило строительство школы-интерната на территории храма, в 1962-1964 гг.
В течение многих лет верующие добивались возвращения храма. Это удалось осуществить лишь в 1988 году. Следует отметить, что балтский Успенский собор стал первым из храмов области, возбращенных церкви. В настоящее время собор полностью восстановлен.
Летом 2006 сюда из Никольской кладбищенской церкви перенесены мощи местно-почитаемого (уже более 100 лет) , священноиерея Феодосия (Левицкого). Нетленность мощей была подтверждена выездной комиссией во главе с наместникодесского Свято-Успенского мужского монастыря архимандритом Алексием. 20 октября 2009 года митрополитом Киевским и всея Украины Владимиром была совершена торжественная литургия и прославление Феодосия в лике святых (день памяти 22.03).
Балтский собор признан одним из лучших образцов церковной архитектуры Одесской области.
Служба проводится в выходные и праздничные дни.
Монастыри и храмы Украинской Православной Церкви