Высота холма, на котором стояла церковь, - около 50 м над уровнем заливных лугов долины Тебзы.
Церковь Собора богородицы срублена в 1552 году в тот самый год, когда русское военное ополчение под предводительством Ивана Грозного покорило Казань. Это событие имело огромное значение для Галича и его «пригородков» (Солигалич, Чухлома, Макарьев на р. Унже и др.), которые не раз опустошались стремительными и неожиданными набегами татар. Теперь этим набегам пришел конец. Не в ознаменование ли покорения Казани построена церковь? Имена плотников, руководивших постройкой храма, известны нам по устным преданиям: это были братья Карп и Папила, похороненные якобы в подклети церкви около алтаря.
В XVIII веке церковь капитально ремонтировалась. В XIX веке обветшавшее западное крыльцо храма было сломано, а новое крыльцо выстроено уже в другом месте - в северо-западном углу галереи. В начале XX столетия под церковь подведен новый фундамент, а бревенчатые консоли галереи подперты столбами из кирпича. Одновременно с этим были растесаны окна; кровля церкви, шеи и маковицы глав покрыты железом, а стены храма обшиты тесом. Казалось бы, ничто больше не угрожало сохранности памятника. Однако летом 1944 года верхний восьмерик храма с крестовой бочкой и главами неожиданно рухнул и упал на потолок молельни. На следующий год, весной, не выдержал и полусгнивший потолок: он провалился, и венец храма упал на пол церкви. Одновременно с этим были разбиты иконы в тябловом иконостасе и свешивавшееся с потолка старинное резное деревянное шестиярусное паникадило. Уникальный памятник русского деревянного зодчества необходимо было спасать от возможного дальнейшего разрушения. В 1960 году церковь была разобрана и перевезена в Кострому на территорию музея. Реставрация памятника осуществлена под руководством архитектора А. В. Ополовникова.
Церковь срублена из сосновых бревен диаметром 31 - 35 см. Архитектурные массы здания монументальны, а его формы благородны. Центральный восьмигранный сруб кажется приземистым по своим пропорциям, хотя его стены сложены из 30 (!) венцов бревен. Срубленный «в лапу» верхний восьмеричок завершается крестовой бочкой «на четыре лица». Завершающее здание храма пятиглавие кажется хрупким и невесомым.
Центральный сруб церкви и примыкающий к нему с запада прируб трапезной с трех сторон окружены просторными «гульбищами», лежащими на концах 16-метровых бревен-консолей. С востока храм завершается пятигранным алтарем, а с запада - «висучим» крыльцом. У церкви имеется обширный подклет, вход в который устроен с северной стороны.
Церковь Собора богородицы - типично ярусная постройка. Центричность ее композиции создается не только убыванием в высоту двух восьмериков, но и стремящимися к центральной вертикальной оси сооружения многочисленными скатами кровель - восьмериков, галерей, трапезной, абсиды (алтаря) и, наконец, крыльца. Далеко выступающие свесы кровель, крытые «красным» тесом, создают на стенах церкви изящную игру светотени, а хорошо скомпонованное стройное пятиглавие сообщает всему зданию черты светской утонченности.
Характерная особенность интерьера церкви - отсутствие бревенчатой стены, с помощью которой трапезная отделялась обычно от молельни. Просторные помещения трапезной и нижнего восьмерика храма как бы «перетекают» одно в другое и составляют одно единое композиционное целое. Собственно купола у храма нет: нижний массивный восьмерик отделен от верхнего восьмерика своеобразным потолочным перекрытием, которое настлано по открытым снизу бревенчатым балкам и несколько приподнято посередине.
Алтарь церкви отделен от молельни невысоким тяб-ловым иконостасом, содержащим в себе иконы XVII - XVIII вв. Особенного внимания заслуживает праздничный ряд, состоящий из небольших по размерам икон так называемых «двунадесятых» праздников: «Троицы», «Рождества Христова», «Преображения», «Входа в Иерусалим» и т. д. Исполненные в несколько примитивной манере письма, они тем не менее очень красивы по колориту, построенному на сочетании оранжевых, желтых, белых, травянисто-зеленых и мутно-голубых тонов.