Из возведённых в XVIII столетии в Тарту православных храмов до нашего времени сохранился только один – собор Успения Пресвятой Богородицы (Успенский собор ), построенный по проекту П. Спекле (по некоторым данным А. Павлос) и освящённый в 1783 году. Это оштукатуренная каменная церковь в стиле раннего классицизма, с колокольней и большим башенным куполом, к которому примыкают четыре наугольные башни меньшего размера, увенчанные луковичными куполами. В 1840 году конструкция церкви была дополнена боковыми крыльями (архитектор А. Адамсон). В 1858 и 1914 годах проводились ремонты и небольшая переделка здания. Частично позолоченный трёхчастный иконостас был установлен в 1880 году. В храме находится много икон, датируемых XVIII-XX столетиями. В 1860 году в южной части храма был освящён дополнительный придел во имя Святого Николая, а в 1901 году – северный придел честь великомученика Исидора Юрьевского. Приделы имеют собственные иконостасы.
С Успенским приходом была связана кладбищенская церковь Святого Духа, освящённая в 1901 году, которая была закрыта в 1962 году. В церкви похоронены мученики отец Николай Бежаницкий и отец Михаил Блейве, убитые большевиками в в Тарту в 1919 году вместе с архиепископом Платоном (Кульбушем). В 2000 году эти три священнослужителя были причислены к лику святых Православной церковью.
После окончания Северной войны Тарту вошел в состав Российской империи, однако в городе не было ни одного православного храма. По приказу императрицы Елизаветы (1741-1762) близ нынешнего Успенского собора была сооружена и в 1754 г. освящена православная церковь. Здание церкви было уничтожено в огне Великого тартуского пожара 1775 года. Новую церковь спроектировали первоначально крестообразно, однако при строительстве в 1840 г. было решено придать ей четырехугольную форму. Церковь венчает один большой и четыре малых луковичных купола.
На протяжении более чем 200-летней истории церкви в ее стенах побывали многие знаменитые тартусцы и гости города, например, русские поэты Василий Жуковский и Николай Языков, а также их музы – сестры Мария Протасова-Мойер и Алесандра Протасова-Воейкова. Мария Протасова послужила А.С. Пушкину прообразом Татьяны Лариной в поэме «Евгений Онегин». 12 октября 1817 г. в Успенском соборе венчался со своей невестой-простолюдинкой Евой Тимофей Бок, увековеченный в романе Яана Кросса «Императорский безумец». Венчался здесь и знаменитый русский поэт Игорь Северянин (1887-1941), проживавший на севере Эстонии.