Свято-Троицкий собор в Вязьме — духовный центр города с многовековой историей. Раньше на его месте стоял деревянный храм во имя святителя Николая, а позднее был возведён Никольский собор.
Здесь молились и совершали обряды выдающиеся исторические личности: в 1300 году князь Андрей Владимирович просил благословения перед походом на Дорогобуж, в 1515 году Василий III торжественно отмечал присоединение Смоленска к Москве, а в 1565 году Иван Грозный оставил в соборе синодик с именами «убиенных жён, мужей и детей», повелев молиться о них. Борис Годунов в 1597–1598 годах распорядился разобрать обветшавший Никольский собор и построить на его месте новый.
В 1634 году близ Вязьмы был подписан Поляновский мир, и в честь этого события царь Михаил Фёдорович в 1635 году повелел отстроить собор заново и переименовать его из Никольского в Свято-Троицкий — подобное в русской традиции встречается крайне редко. В 1674–1676 годах на средства царя Алексея Михайловича был возведён каменный собор, а в 1681 году при нём учреждена кафедра епископов Вяземских.
В соборе хранится чудотворная икона Иверской Божией Матери — главная святыня Вязьмы. Её список был заказан купцами Калашниковыми в 1765 году. По преданию, с тех пор город обходят эпидемии, а икона и сегодня напоминает о любви к родине и силе веры.