Уже в 1850 году ходатайством святителя Инокентия, архиепископа Херсонского и Таврического, тут была основана Свято-Владимирская обитель. А 23 августа 1861 года состоялась торжественная закладка собора в честь равноапостольного князя, совершённая в присутствии Александра II и Марии Александровны. Автором проекта Владимирского собора в Херсонесе был академик архитектуры Давид Гримм, по замыслу которого храм должен был быть возведен в византийском стиле. Его строительство длилось 15 лет.