Адна з самых ранніх культавых пабудоў на тэрыторыі Беларусі. Рэшткі храма выяўлены ў 1949 г. падчас раскопак ва ўсходняй частцы Мінскага замчышча. Пытанне даты пачатку пабудовы храма застаецца дыскусійным: паводле адной версіі (Э.М. Загарульскі) храм пачаў будавацца паміж 1069 і 1073 гг., паводле іншай (Л.В. Аляксееў, Г.В. Штыхаў) – у пачатку XII ст. Існуе меркаванне (Э.М. Загарульскі, Л.В. Аляксееў), што храм не быў дабудаваны, паколькі падчас раскопак не выяўлена слядоў яго разбурэння і ўстаноўлена, што ў пач. XIII ст. паверх недабудаванага храма была пакладзена драўляная маставая. На месцы храма быў створаны некропаль (знойдзена 12 пахаванняў). Даследчыкамі (Э.М. Загарульскі) адзначаецца будаўніча-тэхнічныя асаблівасці храма (кладка з бутавага камяню і выкарыстанне вапняковых пліт) і падкрэсліваецца, што мінскі храм не мае дакладных аналогій сярод культавых манументальных пабудоў Старажытнай Русі. Таксама выказана меркаванне (Э.М. Загарульскі), што дойліды храма былі знаёмыя з архітэктурай заходнеславянскіх земляў і, магчыма, былі запрошаны ў Менск з Польшчы.
Рэшткі храма былі выяўленыя ў 1949 г. В.Р. Тарасенкам. Наступныя 1950 і 1951 гг. былі, па сутнасці, прысвечаны раскопкам храма, але даследаванне так і не было даведзена да канца: не былі выкрыты і не прасочаны ў глыбіню падмуркі, не выяўлены падмуркавыя равы, не зробленыя адмысловыя разрэзы, не была прааналізавана стратыграфічная сувязь пабудовы з навакольнымі культурнымі наслаеннямі.
Па сваіх будаўніча-тэхнічным асаблівасцях мінскі храм не мае дакладных аналогій сярод культавых манументальных пабудоў Старажытнай Русі. Нават у незавершаным выглядзе ён дэманструе арыгінальную будаўнічую тэхніку, прадуманую арганізацыю будаўнічых прац. Дойлід імкнуўся стварыць невялікую, строгую культавую пабудову, якая адпавядала характару паселішчы. Царква павінна была стаць упрыгожаннем і асновай планіроўкі гэтага раёна. Не выключана, што мінскі храм ўяўляе сабой адзін з самых ранніх узораў невялікай культавай пабудовы.
Ад храма захаваліся падмуркі сцен і слупоў і ніжнія часткі саміх сцен. Падмурак быў апушчаны ў мацерыковы пясок на глыбіню каля 0,8 м. Шырыня яго пад паўднёвай і паўночнай сценамі – 2,1 м. Выкладзены ён акуратна з бутавага камяню на вапнавым растворы роўнымі гарызантальнымі шэрагамі. Дзе-нідзе на сценках падмурка як з вонкавага, так і з унутранага боку заўважны адбіткі дашчанай апалубкі. Супраць слупоў на, унутраных баках паўночнай і паўднёвай сцен вызначаюцца прастакутныя лапаткі. На сценах каля паўднёва-заходняга вугла ўнутры царквы захаваліся ўчасткі, абліцаваныя цэглападобнымі вапнавымі блокамі.
Прапорцыі плана храма простыя і строгія. Па вонкавых абмерах без апсіды храм уяўляе сабой правільны квадрат 12х12 м. Алтарная апсіда выступае за межы квадрата на 4,2 м, складаючы, такім чынам, 1/4 частку агульнай даўжыні. Шырыня апсіды 6,5 м. Па баках выступ яе згладжваюць дзве бакавыя паўдугі ахвярніка і дзіаканніка. Па цэнтральнай восі ўнутры сабор меў даўжыню 12,8 м, шырыню 8,4 м. Адлегласць ад заходняй сцяны да рэшт дугі апсіды амаль такое ж – 8,5 м. Шырыня цэнтральнага нефа 3,5 м, паўночнага і паўднёвага-1,2 м. Адлегласць ад слупоў да заходняй сцяны і канцоў дугі апсіды аднолькавыя – 1,4 м. Такім чынам, адной з характэрных рысаў мінскага храма з`яўляецца выключная геаметрычная выразнасць плана.
Э.М. Загарульскі адзначае арыгінальныя рысы мінскага храма, якія адрозніваюць яго ад іншай старажытнарускай архітэктуры XI – XIII стст.: будаўнікі мінскай царквы абралі ў якасці будаўнічага матэрыялу дэфіцытны для гэтага рэгіёну бутавы камень, цалкам адмовіўшыся ад добра засвоенай на Русі тэхнікі цаглянай кладкі. Гэтак жа нязвыклым ў практыцы старажытнарускага дойлідства было і выкарыстанне вапняковых пліт, яшчэ больш дэфіцытных, чым бутавы камень.
На думку ж Л.В. Аляксеева, арганізацыя ўнутранага прасторы выкрывала не вельмі дасведчанага майстра (або майстра, які будуе ў гэтай манеры ўпершыню): цэнтральны подкупольный квадрат быў ссунуты на поўдзень, паўднёвы неф, як гэта бачна па абмерах, атрымаўся вужэйшы чым паўночны.
Лёс пабудовы. Э.М. Загарульскі адзначае, што раскопкамі не устаноўлена аніякіх слядоў разбурэння храма. Невядома чаму, але будаўніцтва храма далей ніжніх частак сцен не пайшло – няма ні слаёў развалу, ні рэшткаў іншых матэрыялаў будаўніцтва (акрамя “тварыла” для гашэння вапны), а камяні вакол – без слядоў раствора. Магчыма, майстры не разлічылі свае магчымасці, адбіліся цяжкасці з незвычайным для гэтых месцаў будаўнічым матэрыялам, можа быць, перашкодзіла складаная палітычныя абставіны тых гадоў, адзначаныя бясконцымі міжусобіцамі.
Верагодна, царкву спадзяваліся з часам скончыць. Да сярэдзіны XII ст. узведзеную частку не разбіралі і не засыпалі. Затым яе ператварылі ў своеасаблівы некропаль. Унутры храма раскопкамі выяўлена 21 пахаванне ў драўляных трунах. Але ў першай палове XIII ст. ўжо, відавочна страціўшы надзею калі-небудзь яго дабудаваць, падмурак перакрылі вулічным насцілам, які быў перемошчаны 4 разы.
Паводле Л.В. Аляксеева, хаваць ў храме пачалі яшчэ да заканчэння будаўніцтва, што не павінна здзіўляць: напрыклад, князь Мсціслаў чарнігаўскі быў пакладзены ў недабудаваным Спаскім саборы, калі сцены былі выведзены да вышыні “на кони стояще рукою досящи”.
Можна меркаваць, што старажытная царква мелася ў іншым месцы крэпасці. Пісьмовыя крыніцы, пачынаючы з XVI стагоддзя, згадваюць аб саборнай царкве Мінскага замка, называючы яе таксама праваслаўнай Замкавай царквой 1.