Площадь сформировалась на территории Харьковской крепости ещё во время строительства Успенского собора, осуществлённого в 1657 году. В начале 1919 года, 3 января, в городе была установлена Советская власть и площадь была ненадолго (до 25 июня 1919) переименована в Советскую, в начале 1920-х — в Павших борцов революции (по установленному на ней тогда памятнику), а позже в Университетскую, по названию первого здания Харьковского университета.
Собор Успения Пресвятой Богородицы — древнейший храм города Харькова, после постройки в середине XVII века ещё несколько раз перестраивался. Последний каменный храм XVIII века выполнен в стиле барокко. Александровская колокольня храма высотой 89,5 метра построена в XIX веке в стиле классицизма и до 2006 года являлась высочайшим каменным зданием в городе. В соборе с 1986 года действует Дом органной и камерной музыки.
Губернаторский дворец и, в дальнейшем, бывший главный корпус Императорского Харьковского университета построен во второй половине XVIII века в стиле барокко. В оформлении фасада использовались тонко каннелюрованные пилястры ионического ордера, двухэтажные флигели частично рустованны, в нишах расположены вазы. Во дворе, в построенном в 1787 году торжественном зале, в 1791 году открылся первый харьковский театр.
Строительство первого каменного дома присутственных мест проводилось в конце XVIII—начале XIX века, а в середине XIX века здание перестроили по новому проекту. В 1930-х годах здание было реконструировано в стиле конструктивизма и стало Всеукраинским Домом Красной Армии имени К. Е. Ворошилова. Во время Великой Отечественной войны здание было разрушено, а на его месте разбит сквер.
Здание присутственных мест (Дом Красной Армии)
Здание присутственных мест 1785—1805 годов постройки. Вид присутственных мест в начале XVIII века от Университетской улицы с северной части Соборной площади. Слева видна старая колокольня Успенского собора.
Здание присутственных мест 1854 года постройки. Вид с южной стороны Соборной площади. На переднем плане слева виден газовый фонарь уличного освещения. Слева видно начало двухэтажного химического корпуса Императорского Харьковского университета.
Сквер
Сквер разбили на месте разрушенного здания Дома Красной Армии и остальной части площади. В нём расположен памятник борцам Октябрьской революции. Его построили по проекту архитектора Л. В. Гуровой 6 ноября1957 года к 40-летию Октябрьской революции. Памятник выполнен из полированного красного гранита в виде куба, на котором находится приспущенное бронзовое знамя и надпись:
В день 40-летия Великого Октября тем, кто отдал свою жизнь за власть Советов