В настоящее время является главным храмом епархии является Успенский кафедральный собор, построен в 1905 году в “русском национальном стиле”. Находится на Мироносицком кладбище города Пензы.Успенский кафедральный собор крестово-купольный пятиглавый храм. С запада примыкает небольшая звонница. Руководителями строительных работ в то время были – протоиерей Г.Н. Феликсов, церковные старосты – купцы М. Ивановский, С. Тюрин, мещанин А. Гуторов. Проект храма был сделан в 1895 году. Автор – губернский инженер А. Стражинский. В храме три престола. Главный – во имя Успения Пресвятой Богородицы.
Левый придел – во имя святителя Алексия, митрополита Московского. Правый придел – престол во имя святых Жен Мироносиц.В 1934 году храм был закрыт и превращен в склад. Открыли его в марте 1945 года. Благодаря стараниям епископа Михаила (Постникова). Он добился возвращения церковного имущества из Пензенского краеведческого музея. Епископ Михаил (Постников) перенес в Успенский храм кафедру из Митрофановской церкви. С этого времени кладбищенский храм стал официально называться Успенским кафедральным собором.В 1950 году в соборе соорудили иконостасы. Это время правления архиепископа Кирилла (Поспелова).В 1970 под южным (левым) приделом была устроена нижняя церковь во имя преподобного Серафима Саровского. Для совершения заупокойных служб.В 1994 году, рядом с собором, был построен храм-крестильня в честь Благовещения Пресвятой Богородицы (проект архитектора Д. Борунова).
Однокупольный храм выдержан в едином архитектурном стиле с Успенским собором и соседним церковно-хозяйственным комплексом. Внутри комплекса – ризница, трапезная, класс детской воскресной школы, конференц-зал. В ограде собора захоронены архиепископ Уфимский и Стерлитамакский Феодосий (в миру Д.Погорский). Он руководил Пензенской кафедрой в 1960-68 годы. 5 июля 2000 год в этом же склепе был похоронен архиепископ Пензенский и Кузнецкий Серафим (в миру Д. Тихонов). Он управлял Пензенской Епархией в 1978-2000 гг. В Успенском кафедральном соборе находятся мощи Святителя Иннокентия (Пензенского). 3 октября 1999 года собор посетил Патриарх Московский и всея Руси Алексий II.