Возведением храма занимались мастера из Пскова. Строительство продолжалось пять лет. 18 августа 1489 г. храм был освещен митрополитом Геронтием. Он поражал своим великолепием и был девятиглавым. При его проектировании за образец взяли церкви Греции X века. Наличие 9 глав означает, что храм посвящен именно Благовещению. По традициям Русской церкви такое количество глав – символ образа Богоматери.
Благовещенский собор украшен множеством прекрасных расписных изображений. На стенах паперти можно увидеть лики таких мыслителей и философов Древней Греции, живших до рождения Христа, как Фукидид, Птолемей, Зенон, Плутарх, Сократ, Платон. В их руках свитки с философскими изречениями, схожими по духу с православными догмами.
Благовещенский собор несколько раз реконструировался. Его не обошел пожар 1547 г. В 1564 г. храм не только полностью восстановили, но и надстроили в западной части две главы. Через 8 лет после этого собор обзавелся крыльцом, которое потом было названо Грозненским. Не все расписные изображения, которые были сделаны древнерусскими живописцами Феодосием, Дионисием и «братией», дошли до наших дней.
Иконы иконостаса датируются 1405 г., их авторы – Андрей Рублев и Феофан Грек. Вплоть до 18 века храм играл роль домовой церкви царской семьи. В период истории, когда столицей Российской империи был Петербург, его протопресвитеры сохраняли свой придворный статус.
Революция нанесла значительный урон храму – Грозненское крыльцо было разрушено попавшим в него снарядом. Впоследствии оно так и не было восстановлено. Когда в 1918 г. столицей государства снова стала Москва, Кремль стал местом размещения советского правительства. Его стало нельзя беспрепятственно посещать. Почти все кремлевские соборы и церкви были закрыты. Благовещенский храм стал выполнять функции музея вплоть до 1993 г. Сегодня это один из древнейших действующих православных соборов в России. Праздничная церковная служба на Благовещение проводится самим Патриархом.