История не называет нам имен искусных зодчих, создавших этот дивный памятник архитектуры. Благовещенский собор сходен с Троицким собором Сергиевой Лавры, но построен немного позже, в конце XV века начале XVI века, предположительно, в последние годы жизни великого князя Ивана III. Позже в подклете Благовещенского собора Василий III, сын Иоанна III, соорудил придел Константина и Елены, небесной покровительницы его второй жены Елены Глинской. По мнению некоторых исследователей, это произошло около 1530 года, когда Василий и Елена проездом посетили Киржачский монастырь после рождения долгожданного сына Ивана IV.
Благовещенский Киржачский собор, как и Троицкий собор Лавры, по своей архитектуре, размерам, гармонии пространственных соотношений и некоторым декоративным особенностям можно отнести к памятникам московского зодчества. Его архитектура проста и в то же время величественна. Он создаёт впечатление необыкновенной стройности и художественной цельности. Здание собора стоит на высоком подклете, где с южной стороны алтаря в медной гробнице почивали под спудом мощи преподобного Романа. На гробнице были вычеканены тропарь и кондак преподобному Роману. Верх гробницы украшал образ Преподобного, а возглавие, образ Живоначальной Троицы. Над гробницей размещалась позолоченная, резной работы сень на четырех колоннах.
Сейчас в подклете Благовещенского собора находится храм, престол которого освящён в честь преподобного Романа Киржачского. В нем же покоятся мощи Киржачского чудотворца.
Согласно описи церковного имущества, составленной в XIX веке, в то время иконостас Благовещенского храма был деревянный, трехъярусный, имел 47 икон, две из которых, Смоленской иконы Божией Матери и Благовещения Пресвятой Богородицы, местные, в дорогих серебряных ризах. Нижние ярусы иконостаса украшали 12 позлащенных колонн с резьбой.
В 1963-1964 годах Благовещенский собор вместе с храмом Всемилостивого Спаса реставрировали по плану, разработанному под руководством архитектора И.А. Столетова в научно-реставрационных мастерских Владимира. В результате двухлетних работ над собором установили новый, покрытый лемехом купол и крест. За ветхостью, а также следуя существовавшей тогда концепции восстановления храмов в их первоначальном виде, разобрали второй этаж галереи, соединявшей собор со Спасским храмом, построили лестницы, отремонтировали дверные и оконные проемы. Внутри здания ремонтные работы не проводили, ограничившись его внешней побелкой. После этого оно еще 20 лет оставалось бесхозным.
В 1983 году в Благовещенском соборе городские власти Киржача намеревались открыть музей. Но поскольку ремонтно-реставрационные работы 1980–1990-х годов велись с нарушением технологий, монастырские храмы пришли в аварийное состояние, и власти были вынуждены отказаться от своих планов. В 1990 году Благовещенский собор вернули Русской Православной Церкви.
