Кафедральный собор Успения Пресвятой Богородицы (Сиони) был сооружён на рубеже VI-VII веков. Он является главным христианским храмом Тбилиси. Из-за разрушительных набегов завоевателей собор подвергся многочисленным из­менениям. В 1226 году хорезмшах Джелал ад-Дин, завоевав Тбилиси, приказал снять с Сиони купол, а в храме поставить его трон. Отсюда, со своего трона он наблюдал за теми грузинами, которые не осквернили иконы с ликами Спасителя и Богородицы, вынесенные из собора и разложенные на Метехском мосту. В тот день 100 000 христианам отрубили головы. В 1522 году Сионский собор разграбил иранский шах Исмаил.

В 1675 году епископ Элисе Сагинашвили по приказу царя Ростома пристроил к южной части собора небольшую часовню и перекрыл Сиони новым куполом. В 1710 Вахтанг VI облицевал здание Сиони болнисским туфом. Именно во время этой реставрации на стенах собора были высечены резные орнаменты, украшающие его по сей день.

В период российского правления Сиони вновь подвергся изменениям. В 50-е годы XIX века Григорий Гагарин заново расписал Сиони. В 1867 году собор опять обновили. Последние реставрацион­ные работы в соборе были проведены в 1983 году. В южной пристройке была учреждена церковь Св. Михаила Архангела, а в северной пристройке – цер­ковь им. Вахтанга Горгасали. На куполе был установлен новый крест.

В Сионском соборе имеются две колокольни. Коло­кольня, находящаяся внутри ограды у северной части собора, датируется 1725 г., а находящаяся у западной части собора, на другой стороне улицы, трёхъярусная колокольня возведена в 1812 году и является первым образцом русского классицизма в Грузии.