Здание бывшей тамбовской духовной семинарии — одно из самых старых и больших зданий города. В мае 1785 года на этом месте был заложен каменный двухэтажный корпус, который впоследствии достраивался вширь и ввысь. Здание строилось по канонам архитектуры того времени при участии городского архитектора В. Усачева. Из-за недостатка средств строительство затянулось до 1797 года. В середине ХIХ века в главном корпусе появилась домовая церковь, а в 1877 году она была перестроена.
В 1909 году весь главный корпус был надстроен третьим этажом, а с южной стороны было пристроено двухэтажное крыло, на первом этаже которого расположили библиотеку, а на втором была оборудована новая домовая церковь во имя святых Кирилла и Мефодия. С тех пор внешний облик здания фактически не изменился.
Семинария имела три отделения (риторики, философии, богословия) с двухгодичным сроком обучения. Помимо духовных предметов, здесь изучали всеобщую историю, иностранные языки, математику, физику, сельское хозяйство и другие предметы. Педагогами были священнослужители и светские профессора. За почти 150-летний период существования тамбовской семинарии из ее стен вышли многие выпускники, ставшие достойными священнослужителями и общественными деятелями.
После революции здание было передано 16-й пехотной школе красных командиров. В конце 1920-х годов здесь стал действовать рабочий факультет, а в конце 1930-х — факультеты Тамбовского педагогического института. В годы войны здесь размещался эвакогоспиталь, а после его ликвидации с 1944 по 1961 действовало суворовское училище. Какое-то время после здание занимал Тамбовское педагогическое училище.
В конце 1960-х годов все это здание было передано Тамбовскому институту химического машиностроения, ныне Тамбовскому государственному техническому университету. Здесь и сейчас размещается один из его учебных корпусов.