Симбирский собор Троицы Живоначальной традиционно считается самой большой исторической утратой города Симбирска-Ульяновска. Благодаря своей незаурядной архитектуре и грандиозным масштабам он считался одним из наиболее ценных памятников храмовой архитектуры на Нижней Волге, а в комплексе с более старым зимним собором он составлял стержень всего архитектурного ансамбля старого губернского центра. Место для закладки будущего собора в честь победы в Отечественной войне 1812 года было выбрано на соборной площади, в самом центре исторической части города. На закладке храма 7 сентября 1824 года присутствовал лично император Александр I.
Строительство велось на деньги, оставшиеся от Симбирского ополчения, на пожертвования граждан и ссуды приказа общественного призрения. Проект собора был выполнен архитектором Михаилом Петровичем Коринфским, автором собора в Арзамасе и главного корпуса Казанского университета. На окончательный замысел Коринфского оказал влияние неосуществленный проект Казанского собора в Петербурге его учителя, Андрея Воронихина, но Коринфский переработал его для придания будущему собору более совершенных классических форм.
Собор был выстроен в виде объемного креста с четырьмя колоннадами и с одним главным куполом, вознесенным высоко над многоступенчатой ротондой. Освященный 15 сентября 1841 года, новый кафедральный Троицкий летний собор стал самым значительным творением М. Коринфского и первым из трех грандиозных храмов-памятников в честь победы в Отечественной войне. Два других, Казанский собор в Петербурге и Храм Христа Спасителя в Москве были завершены соответственно спустя 17 лет и 42 года, при этом Троицкий собор в Симбирске однозначно превосходил каждый из них по совершенству своей архитектуры.
Троицкий собор общей площадью 1388 квадратных метров имел три престола: в честь Святой Троицы, в честь Александра Невского и в честь Иоанна Крестителя, после пожара 1864 года — в честь Третьего обретения Главы Иоанна Предтечи. Среди святынь, хранившихся в соборе, особое место занимал образ Спаса Нерукотворного, располагавшийся еще на воротах деревянной крепости Симбирска. В 1894 году при посещении Симбирска в соборе служил литургию Иоанн Кронштадтский. Троицкий летний собор, общепризнанный шедевр архитектуры классицизма, был закрыт в 1930 году, после чего был приспособлен под архив и передан на сохранение как памятник архитектуры Ульяновска 1 категории.
В мае 1933 года в соборе произошел пожар, после чего его дальнейшее сохранение было признано нецелесообразным. Вероятнее всего, летом 1936 года собор Троицы Живоначальной был взорван. Сегодня от него не сохранилось абсолютно никаких следов. Место, где он стоял, Соборная площадь, ныне представляет собой открытую площадь у верхней набережной Волги.