Мцхета был столицей Восточно-Грузинского царства – Картли в период от III в. до н.э. до конца V века нашей эры. Даже после того как столица была перенесена царем Вахтангом Горгасали в Тбилиси, в Мцхета осталась кафедра первосвященника Грузинский церкви Католикоса-патриарха. В Мцхета зарождается грузинское христианское зодчество. Именно здесь Просветительница Грузии св. Нино при содействии царя Картли Мириана возвела первую церковь. Согласно преданию, эта церковь была возведена на том месте, где мцхетский еврей Элиоз ранее захоронил привезенный в Картли из Иерусалима Хитон Христа и где расцвело целительное миро носящее дерево, которое было названо «свети цховели» (живой столп).

Во второй половине V века, во время царствования Вахтанга Горгасали, здесь была возведена большая трехнефная базилика с рядами крестообразных поддерживающих арк, с выступающей наружу граненной апсидой и боковыми постофориями, остатки которых обнаружены в 1960-1970 гг и при проведенных в 2006 году археологических раскопках. Со временем эта базилика вероятно сильно обветшала и в начале XI века на ее месте был возведен купольный собор, который хоть и в переделанном виде выситься доныне.

Инициатором возведения возобновленного собора был католикос-патриарх Мелхиседек; известно имя зодчего этого собора – Арсукидзе. Архитектор включил в свое строение обширные участки продольных стен базилики времен Горгасали (в первую очередь на западном участке) украшенные резным орнаментом основания колонн, а на наружных стенах алтаря поместил скульптурные изображения бычьих голов. Новый собор в основном включает в себя очертания старого, добавлен только алтарь. Собор Арсукидзе представляет собой большое сооружение типа большого “вписанного креста” с длинным трехнефным западным рукавом. Поверх боковых отрезков западного рукава и внутренним нартексом был устроен патронник (хоры).

Вероятно с целью оптического “сближения” купола и алтаря западная галерея расширяется к востоку. Облицованное тесаным камнем возвышенный перед и устремленное вверх пространство снаружи было соответствующим образом организовано. Фасады расчленены валиками в виде аркад, наличниками оконцев, треугольными нишами на восточной стороне. На коньках фронтонов были вставлены рельефы. Сохранившиеся на стенах кое-где рельефы разной величины свидетельствуют о том, что скульптурных изображений здесь было множество.

Наиболее полное впечатление о первоначальном виде созданного Арсукидзе собора даст алтарь здания как снаружи, так и в интерьере. Именно под этим углом зрения ощущается монументальность, масштабность и величественность кафедрала XI века.

Светицховели был тогда же и расписан. Из тогдашней росписи сохранились небольшие фрагменты и роспись алтаря, главная часть которой грандиозная фреска “Христос в величии” целиком переписана в конце XIX века.

На рубеже XIV – XV веков во время нашествия Тамерлана собор был поврежден – обрушился купол, опорные колоны купола с западной стороны и своды. Но как только в Грузии наступил мир, собор был восстановлен стараниями царя Александра I великого. При восстановлении произошли некоторые изменения: не были восстановлены патронники, и последний пролет западного рукава, вместо нее появилась вдвое широкая арка. На фасадах много фрагментов поменяли местами, переделаны были западные врата и т.д.

Позднее в XVII веке купол собора был обновлен по велению царя Картли Ростома и царицы Мариам. Наконец в XIX веке были отбиты имевшиеся вдоль продольных стен Евтерпы. Внутри собора сохранились фрески XVI – XVII веков (в том числе и портреты царицы Мариам и ее сына Отиа). XVII веку относиться изображение “животворного столпа” в котором вписаны евангельские сюжеты и эпизоды истории крещения Картли. Они выполнены Григолом Гулджаварасшвили по заказу католикоса Николоза.

В соборе много захоронении, особенно заслуживают внимания могилы Вахтанга Горгасали, Ираклия II и Георгия XII. Здесь же покаяться мученик VI века св. Евстафий, царь Деметре II и т.д.

Теперешняя ограда Светицховели XVIII века, однако в нее включены сохранившиеся с первой трети XI века фрагменты стены дворца Мелкиседека и им же возведенные торжественные двухъярусные врата с “триумфальной аркой” на первом ярусе и тройной аркой на втором.