Первое упоминание о храме Воскресения Христова в Кашине встречается в летописи 1382 года в связи с погребением кашинского князя Василия Михайловича. В начале XVI века, после вхождения Кашина в состав удельного Дмитровского княжества, на месте деревянного храма был возведен каменный собор из местного кирпича, производившегося на Фроловской горе.
В 1711 году собор значительно пострадал от пожара. В 1767 году произошло очередное разрушение храма, после чего в 1781-1787 годах было осуществлено строительство нового пятиглавого здания. Однако из-за конструктивных недостатков этот собор вскоре пришлось разобрать. Окончательное восстановление холодной (летней) части храма завершилось в 1796-1804 годах на средства, выделенные императрицей Екатериной II в размере 7000 рублей.
В 1812 году, во время наполеоновского нашествия, в соборе совершались молебны перед чудотворной Смоленской иконой Божией Матери. Полное завершение отделочных работ и освящение храма состоялось в 1817 году. В том же году сюда были перенесены мощи святой благоверной княгини Анны Кашинской из Успенского собора.
В 1855-1867 годах на средства купца Н.В. Терликова к собору была пристроена теплая (зимняя) часть и возведена 76-метровая колокольня по проекту архитектора Э.И. Фольрата. В 1872 году на колокольне установили куранты, приобретенные на Лейпцигской ярмарке. К концу XIX века Воскресенский собор стал крупнейшим храмом Тверской епархии, вмещавшим до 7000 человек.
В 1930-х годах собор подвергся разорению: были сняты колокола, разрушены иконостасы, уничтожено внутреннее убранство. С 1940 года здание использовалось как складское помещение. В 1975 году здесь разместился городской Дом культуры. В 2009 году собор был передан Тверской митрополии, после чего начались восстановительные работы.
В 2016 году был открыт один из пяти приделов - во имя святого благоверного князя Михаила Тверского. В настоящее время в соборе продолжаются реставрационные работы. Богослужения совершаются в отремонтированных частях храма.
