В музее-заповеднике «Херсонес Таврический» находится Свято-Владимирский собор — православный храм, который был построен по проекту Давида Гримма на месте, где, по преданию, был крещен великий князь Владимир в 987 году. Строительство собора длилось 30 лет, с 1861 до 1892 года, и было проведено за счет пожертвований.
Собор является вторым по величине на территории Крымского полуострова и самым крупным собором Севастополя. Внутреннее убранство храма было выполнено в неовизантийском стиле и включает в себя центральный иконостас, работы по которому начались в преддверии празднования 900-летия Крещения Руси. Росписи и иконы для иконостаса исполнил академик живописи Алексей Корзухин, а мраморные работы были выполнены итальянскими мастерами Й. Сеппи и братьями Баскарини.


Собор был освящен в 1891 году, а окончательное оформление интерьера завершено было только в 1894 году. В 1924 году Херсонесский монастырь был закрыт, а Свято-Владимирский собор передан музею.


Во время Великой Отечественной войны собор был поврежден и взорван немцами, сохранилось лишь 2/3 строения. Восстановление началось в конце 1990-х годов и было завершено в 2004 году. Роспись храма была воссоздана художниками из Киева, Санкт-Петербурга и Крыма, а иконы для иконостаса написаны художниками А. и Н. Дмитренко. Собор был освящен в 1891 году, а новое освящение главного алтаря состоялось 3 апреля 2004 года.