У 1333 годзе, за адно лета, Іван Каліта пабудаваў новы каменны храм — па зароку, у падзяку за збавенне Русі ад голаду, выкліканага жытам, якое пайшло ў рост і не дало зерняў. Новы Архангельскі сабор быў асвячоны мітрапалітам Феагностам 20 верасня 1333 года.
Існы сабор быў збудаваны ў 1505—1508 гг. пад кіраўніцтвам італьянскага дойліда Алявіза Новага на месцы старога сабора XIV стагоддзя і асвячоны 8 лістапада 1508 года мітрапалітам Сымонам[1]:10. З 1599 года па 1765 год пры саборы знаходзіўся асобыя архірэі, абавязкам якіх было здзяйсняць паніхіды ў дні памінання князёў і цароў.
З 1743 года па 1883 год быў кафедральным храмам Маскоўскай епархіі. З 1771[2] па 1801 год протаіерэем сабора быў Пётр Аляксееў[3], крупный лексикограф, автор «Церковного словаря».
Да ўрачыстасцей па выпадку 300-годдзя дому Раманавых (1913), у саборы былі зроблены вялікія працы па рэстаўрацыі і добраўпарадкаванню, у прыватнасці, па малюнку вялікага князя Пятра Мікалаевіча былі збудаваны шаты над магільняй цара Міхаіла Фёдаравіча з 2-я масіўнымі лампадамі. Імператар Мікалай II, прыбыўшы ў Крэмль 24 мая 1913 года, прайшоў у Архангельскі сабор і запаліў лампады[5][6].