Соборна церква Св. Івана Богослова була збудована в 1170-х роках як княжий храм династії Ярославичів. В 1289 році при луцькому князеві Мстиславі Даниловичу церква стала соборною.
У XIV ст. останній князь Володимиро-Галицької Русі Дмитро-Любарт допоміг оновити храм. Його підлога була викладена декоративною керамічною плиткою, а стіни отиньковані й розписані фресками. Після Берестейської унії 1596 року Луцький собор деякий час належав греко-католицькій громаді міста.
Головною окрасою інтер’єру хоч невеликого за розмірами, проте багато оздобленого Замкового храму був багатоярусний стрункий іконостас, що спирався на муровану, розписану фресками передвівтарну перегородку. Старий собор за 600 років свого існування майже на три метри вріс у землю і поступово руйнувався стихією.
У 1775-1776 роках владика Сильвестр Рудницький розібрав древній храм до рівня земної поверхні і заклав на замковому терені фундаменти нового величного собору. Проте передчасна смерть Сильвестра перервала здійснення цього задуму, а наступні луцькі владики не ставили перед собою мети відновити святиню.
Збережені мури розібраного давньоруського храму вже в наш час були розкопані петербурзьким археологом М. В. Малевською. Над ними споруджено захисний павільйон.
