Построен в по проекту архитектора Доменико Трезини в честь небесного покровителя основателя города Петра I святого апостола Петра. В соборе похоронены все российские императоры, начиная с Петра I.

Главной архитектурной доминантой города, безусловно, является Петропавловский собор Петропавловской крепости. Небесный покровитель Петра I, первоверховный апостол Петр, изначально именовался Симоном. Но за преданность Христу и за твердость в вере получил от Него имя Петр, по-гречески - "камень", "скала". Христос видел в этом простом, искреннем, добром и порывистом рыбаке несгибаемую силу и знал, что несмотря на все его колебания, сомнения, Симон всегда будет с Ним, пойдет за Него на муки и смерть. Действительно, в 67 г. н.э. Петр, много лет проповедовавший учение Христа на Востоке и в Италии, добровольно примет смерть на кресте в Риме на Ватиканском холме. Многие города считают апостола Петра своим небесным покровителем, но величайшие из них - Рим и Санкт-Петербург. День мученической кончины апостола Петра - 28 июня (12 июля по н.ст.) - престольный праздник всех храмов, воздвигнутых во имя первоверховного апостола Петра.

В один день с Петром принял мученическую смерть в Риме и другой первоверховный апостол Павел, в прошлом ревностный гонитель христиан, носивший еврейское имя Савл. Но после своего духовного прозрения он становится апостолом язычников, обращает в христианство многие тысячи людей и принимает понятное всем народам римское имя Павел, по латыни - "маленький", дабы подчеркнуть свою "незначительность" перед Богом. День Первоверховных Апостолов Петра и Павла - один из величайших христианских праздников.

К 1720 г. строительство храма было снаружи в общих чертах завершено. В 1723 г. на соборной колокольне был поставлен новый шпиль, работа эта выполнялась пленными шведами. В 1733 г. была окончена внутренняя отделка собора, а 28 июня, накануне престольного праздника, собор был освящен.

Храм поражает посетителя своей стройной многоярусной колокольней, плавно переходящей в золоченый шпиль, который завершается флюгером в виде летящего ангела Купол, возвышающийся на легком барабане и увенчивающийся небольшой главкой, отличается скромностью. Во всем облике здания сказывается влияние композиционных приемов итальянской и североевропейской архитектуры. Петропавловский собор Петропавловской крепости в настоящее время является главной архитектурной доминантой города.

Интересно происхождение и творческий опыт архитектора собора. Доменико Трезини, уроженца италоязычного швейцарского кантона Тичино (Тессин). Этот кантон - родина многих выдающихся зодчих, не нашедших на родине применения своему таланту и искавших счастья за пределами своей родины. Кроме семейства Трезини в России творило немало архитекторов - уроженцев этого кантона. Среди петербургских "итало-швейцарцев" можно вспомнить архитекторов Висконти и Адамини, знаменитого Тома де Томона. Не признанный на родине Д.Трезини искал счастья на севере Европы в Дании, где и познакомился с Петром Первым, который пригласил его в Россию. Он по существу и заложил основы того стиля, который позднее назовут "петровским барокко". В нем гармонично сочетались элементы итальянского и северного барокко с элементами традиционной русской архитектуры. Архитектору помогали голландские мастера.

Вначале шпиль собора имел деревянный каркас. В 1857-1858 г. деревянные конструкции были заменены металлическим, сконструированными архитектором Д.И.Журавским. В 1829 г. буря повредила фигуру ангела. Кровельщик Телушкин, ловко пользуясь различными приспособлениями из веревок, а порой удерживаясь только на пальцах, поднялся на верхушку шпиля и отремонтировал флюгер. Уже в наши дни в конце 90-х гг. работа по исправлению ангела была завершена мастерами с использованием вертолетов.

Большой достопримечательностью собора служили куранты, заказанные Петром I в Голландии. По словам приезжавших в Россию иностранцев, часов с таким боем "нет ни в Амстердаме, ни в Лондоне". В 1759 г. императрица Елизавета Петровна пожаловала на колокольню часы и новые куранты, которые позднее каждый час исполняли мелодии национального гимна. В настоящее время завершены работы по восстановлению карильона - колокольной музыки.

Шпиль собора был покрыт медными листами, позолоченными клеевым способом. На золочение шпиля пошло 22 фунта червонного золота (свыше 8 килограмм).

Внутреннее убранство собора напоминает парадный зал. Расписанные под мрамор массивные колонны, декорированные коринфскими пилястрами, делят его на три нефа. Поражает своей красотой величественный иконостас в виде триумфальной арки, выполненный в 1722-1726 гг. московскими резчиками и позолотчиками под руководством И.П.Зарудного из липового дерева. В иконостасе, представляющем собой гармоничное сочетание мастерски выполненных фигур святых и икон, написанных московским иконописцем А.М.Поспеловым и его помощниками, сохраняется стиль московского ("нарышкинского") барокко. Он был характерен для русской архитектуры конца XVII - начала XVIII в. В том же стиле исполнена и алтарная сень, поддерживаемая резными винтообразными колоннами.

К святыням храма принадлежал образ Святого Апостола Петра, написанный Симоном Ушаковым. Элементом новой западной церковной архитектуры является замечательная резная позолоченная кафедра, украшенная статуями двух Первоверховных Апостолов, установленная напротив алтаря. Симметрично ей расположено Царское место, увенчанное резной золоченой короной и украшенное шитым золотом двухглавым орлом на фоне малинового бархата.

Таким образом, храм сочетал в себе функции придворного и кафедрального собора. Собор имел еще одну функцию, которая сохранилась за ним до наших дней. Это функция Императорской усыпальницы. Здесь похоронены все российские императоры, начиная с Петра I и заканчивая Александром III., а также императрицы и ряд великой князей.

В 1906 г. к востоку от собора была сооружена Великокняжеская усыпальница по проекту архитекторов Д.И.Гримма, А.О.Томишко и Л.Н.Бенуа. Ее строительство было вызвано тем, что к концу XIX в. практически все возможности для новых захоронений в самом соборе были использованы.

Под полом усыпальницы было устроено 60 могил, каждая из которых представляет собой двухкамерный бетонный склеп глубиной 3,2 метра. В восточной части усыпальницы был сооружен алтарь с иконостасом. Правда, здание рассматривалось не как церковь, а как некрополь-мавзолей. Служили в нем лишь панихиды в присутствии членов императорской фамилии.

5 ноября 1908 г. здание Усыпальницы было освящено, a чepeз три дня состоялось первое захоронение - был погребен сын Александра II, командующий флотом великий князь Алексей Александрович. Всего до 1917 г. в усыпальнице было погребено 13 членов Императорского Дома. Среди них великий князь Константин Константинович, Президент Императорской Академии наук, поэт, писавший под псевдонимом "К.Р". В мае 1992 г. в Усыпальнице состоялось погребение великого князя Владимира Кирилловича, бывшего главы Российского Императорского Дома. Летом 1999 г., в западной части храма состоялось погребение предполагаемых останков Царя-Мученика Николая II и членов его семьи, а также верных слуг, разделивших участь убиенного Государя.

Петропавловский собор во многом отличался от старинных московских храмов. В нем, как и в построенном ранее Троицком соборе, находились боевые трофеи русских войск, в частности шведские знамена и штандарты, взятые под Полтавой и в других сражениях. В соборе находились также ценнейшие реликвии, связанные с жизнью его основателя: небольшие иконы и паникадило, вырезанные царем на токарном станке, а также серебряная утварь из кремлевских соборов - дар царицы Натальи Кирилловны - матери Петра I. Петропавловский собор был первым большим храмом, закрытым после октября 1917 г. Богослужения в нем прекратились еще в конце 1917 г., а в 1919 г. он был окончательно закрыт. Сотни находившихся там золотых и серебряных венков и предметов церковной утвари были конфискованы большевиками.

Просуществовав долгое время как самостоятельный музей, собор был в 1954 г. передан Музею истории города. Что касается Усыпальницы, то все могилы в ней были уничтожены. Бронзовые украшения на мраморных плитах, а также решетки алтарной части отправлены в переплавку "как не представляющие исторической и художественной ценности". Позднее там располагалось книгохранилище, затем склад бумажной фабрики, а в первой половине шестидесятых годов - выставка "История Петропавловской крепости", демонтированная лишь в мае 1992 г. С того же года начались работы по восстановлению декора старых захоронений.

Храмовым праздником собора, кроме дня апостолов Петра и Павла, считалось Преполовение - двадцать пятый день после Пасхи. В этот день из домика Петра I выносили образ Спаса Нерукотворного и крестный ход направлялся с ним из собора сначала на царскую пристань для водосвятия на Неве, а затем шел по крепостным стенам. Этот день считался праздником Петропавловской крепости, а крестный ход имел общегородское значение. С возведением Петропавловского собора, ставшего на многие годы кафедральным, от Троицкого храма центр православной жизни переместился туда. Но значение Пресвятой Троицы как небесной покровительницы Петербурга осталось и это нашло выражение в строительстве нового Троицкого собора на территории Свято-Троицкой Александро-Невской лавры.