Первая деревянная церковь во имя Благовещения Пресвятой Богородицы была поставлена в Муроме в 1192 году благоверным князем Константином Святославичем Муромским. В ней князь похоронил своего сына Михаила, и впоследствии здесь же были похоронены он сам и его второй сын Феодор. В 1553 году на месте церкви началось строительство Благовещенского мужского монастыря, второго по древности в городе Муроме. Возведение первого собора обители связано с именем царя Иоанна IV Грозного. Именно в Муроме он останавливался во время казанского похода и здесь дал обет в случае благоприятного исхода построить каменный храм и основать монастырь «в центре города на старом городище, где была построена благоверным князем Константином деревянная церковь Благовещения». Обет свой государь выполнил, и в 1553 году летопись отмечает начало строительных работ, «и пришёл к Москве и того же году на лето прислал государь царь в Муром каменщиков и совершив церковь каменную Благовещение царь прислал в Муром образы и книги и колокола и все церковное строение и прислал с Рязани». Строительство и украшение храма продолжалось около десяти лет. В 1612-1616 году обитель сильно пострадала от пожаров, кроме того, ее разграбили поляки, однако в скором времени благосостояние монастыря восстановилось, а Благовещенская церковь, согласно описи 1637 года, «после разорения от поляков обновлена игуменом». Судя по той же Описи, в монастыре все это время существовал только один каменный храм, «в осыпи, где был острог, монастырь мужской Благовещенский, а в нем четыре церкви, Благовещения каменная, святого Иоанна Богослова, святого Григория Богослова и надвратная во имя архидиакона Стефана, деревянные». Опись Бориса Бартенева. Других сведений о том, как выглядел монастырский собор во имя Благовещения Пресвятой Богородицы в это время, на данный момент не найдено. В 1664 году его практически целиком перестроили на средства купца московской гостиной сотни Тарасия Борисовича Цветнова.
Архитектура собора во многом перекликается с обликом храма Святой Троицы, 1642 года постройки, в Троицком женском монастыре, расположенном неподалеку. Это неудивительно, так как строительство в обоих монастырях осуществлялось по заказу одного ктитора. Несомненно, сказалось и взаимодействие с московским зодчеством середины и второй половины XVII века. Как примеры можно упомянуть церковь Троицы в Никитниках, придел во имя иконы Божией Матери «Неопалимая Купина» храма Рождества Пресвятой Богородицы в Путинках и церковь святителя Николая в Пыжах. Во всех трёх случаях высокий куб основного объема храма перекрыт сомкнутым сводом, который украшен двумя рядами кокошников. Третий ряд зрительно образуют кокошники в основании барабанов каждой из пяти глав. За исключением небольших деталей, рисунок кокошников всех названных церквей одинаков. Они имеют почти полуциркульный абрис и подчеркнут сложный профиль. Ещё одна общая деталь – свод отделяет от основного объема широкий декоративный карниз, в котором разнообразные детали декора, сухарики, зубчики, ширинки, дополнены или были когда-то дополнены, полихромными изразцами. Сам четверик Благовещенского собора украшен довольно сдержано, его делят на три части широкие лопатки невысокого рельефа. С самого начала истории монастыря государь Иоанн IV Грозный позаботился об устройстве церковного звона при церкви. Однако ни один из колоколов XVI века не сохранился до нашего времени. Самый известный колокол монастырского подбора весил 110 пудов. Его пожертвовал князь Михаил Иванович Львов в 1692 году. Судьба его неизвестна. Сейчас подбор составляют колокола более позднего времени.
