La cathédrale de l'Assomption est située au centre du château de Tsarevets. Son importance réside dans le fait qu'elle contient les restes du Saint Michel bulgare (Saint Mihail). Elle a été construite sur les fondations d'une ancienne église chrétienne, datant de la fin Ve et début VIe siècles, et représente une grande basilique qui a été construite en deux étapes : la première était au début du XIIIe siècle comme une église unique avec une voûte semi-cylindrique, et la seconde au XIVe siècle quand elle était agrandie et reconstruite. Trois salles ont été trouvées sur le mur sud de celle-ci, et au milieu de celle-ci se trouve un clocher, phénomène rare dans l'architecture ecclésiastique des Balkans. Cette cathédrale a été décorée à l'intérieur comme à l'extérieur. Les fouilles ont révélé de nombreuses des peintures ornées et des milliers de pièces de peintures murales.