Письменные источники не сохранили сведений о дате возведения витебской церкви Благовещения. Первая обоснованная датировка строительства храма выдвинута в начале двадцатых годов XX века Н. И. Бруновым (который отнёс её к XII веку) и не оспорена до сего дня. Результаты проводившихся археологических исследований (в 60 — 90 годы XX века) под руководством Г. Штыхова, О. Трусова, П. Раппопорта и Т. Бубенько, а также анализ и изучение архитектурных форм, строительной техники и Фрагментов фресок, дают основание датировать строительство церкви в пределах XII века и предположить участие в возведении храма византийских мастеров и использование византийского строительного опыта. Церковь несколько раз перестраивалась. В 1619 году по приказу короля Сигизмунда III передана униатам. Церковь сильно пострадала во время Северной войны. В 1714 году был произведён ремонт, а в 1759 церковь перестроена в стиле позднего барокко. В 1832 году церковь была возвращена православным и в середине XIX века перестроена ещё раз. Церковь сильно разрушена во время Великой Отечественной войны, затем взорвана для устройства трамвайного разворотного круга в 1961 году (по заявлению руководителя Департамента культурного наследия Москвы Александра Кибовского с одобрением Н. С. Хрущёва, по другим сведениям по решению городских властей), причём стены сохранялись на высоту до 5 метров. В 1968 г. археологом М. К. Каргером произведены раскопки и частичная разборка обломков. В 1977 году произведена консервация руин церкви. В 1993—1998 гг. церковь Благовещения Пресвятой Богородицы восстановлена в облике XII века по проекту архитектора Г. А. Лаврецкого с сохранением фрагментов оригинальной кладки (кладка стен — чередование доломитовых тёсаных блоков с двумя или тремя рядами плинфы).