Боголюбский собор один из немногих в Мичуринске, переживших период гонений на церковь. Его возведение началось в 1849 году, после окончания эпидемии холеры в городе. В отличие от многих других соборов, построенных в городе, мы знаем, что архитектором его является Константин Андреевич Тон — один из самых знаменитых зодчих в XIX веке.
1820-е — 1830-е годы в русской архитектуре характеризовались поисками собственного национального русского стиля. Интерес к классицизму постепенно начинал угасать, и это направление потеряет свою главенствующую роль в 1830-е гг. К.А. Тон был одним из тех архитекторов, которые посвятили много времени разработке нового самобытного стиля русской архитектуры. Константин Андреевич был отличным знатоком старого русского зодчества. Проводя свою работу, он опирался на достижения русской архитектуры XVI–XVII веков. Для Тона, как и для многих его современников, являлось очевидным, что новое направление должно получить свое воплощение в первую очередь в храмовой архитектуре.
В первой половине 1830-х годов архитектор создает несколько храмов в русско-византийском стиле, среди которых была церковь Введения во храм Пресвятой Богородицы, построенной для лейб-гвардии Семеновского полка. По проекту этого храма впоследствии было построено еще несколько церквей в Российской империи, в том числе и Боголюбский собор в Козлове. Крестово-купольная планировка храма является одной из характерных черт творчества Тона.
Строительство собора во имя Боголюбской иконы Божией матери в Козлове заняло более двух десятилетий. Храм был освящен в 1873 году. Располагался он на перекрестке улиц Лебедянской (ныне — Герасимова) и Монастырской (ныне — Филиппова).
А.И. Михайлов изобразил собор в зимнее время года в дореволюционном Козлове. Композиция организована таким образом, что огромное здание храма будто бы возвышается над огромным, ничем не застроенным пространством. Только фрагмент здания в правой части картины указывает на то, что по соседству с собором имеются и другие строения. Церковь, хоть и не находится четко по центру картины, тем не менее сразу же привлекает к себе внимание зрителя, а ее господствующее положение над остальными объектами на картине дополнительно указывает на ее важность. Общую композицию работы оживляет присутствие на ней людей с лошадьми в разных частях картины, а также заснеженные деревья.
