Тбилисский Метехский собор расположен в одном из старых районов Тбилиси – в Авлабаре.
По преданию, он возведен Вахтангом Горгасали в V веке и в там погребена мученица – супруга питиахша Картли, св. Шушаник, о житии которой повествует древнейшее произведение грузинской литературы «Мученичество св. Шушаник» старца Иакоба. В писменых источниках возведение собора и похороны Шушаник не упоминаются. Однако сомнении не вызывает то, что на этом месте была церковь.
В конце XII века во времена царицы Тамар здесь наверняка был собор, там же была крепость и царский дворец.
В 1235 году, во время нашествия монголов дворец и собор были сожжены, которые были востановлены при царе Деметрии Самопожертвователе в 1278 – 1289 годах.
Таким образом теперешнее крестокупольное сооружение XIII века. Его план влияние предыдущего собора – три абсиды и четыре подкупольных свободно стоящих столба совершенно чужды к тому времени.
Облицованные тесанным камнем фасады собора свидетельствуют о формировании обновленной декоративной системы: стены расчленены горизонтальными поясами или малыми нишами на северном и западном фасадах. Одновременно на выступающей абсиде алтаря повторены старая, известная с XI века, со времен Самтависи система с большим крестом и двумя украшенными резьбой квадратами.
Метехский собор довольно обильно декорирован профессионально выполненным резным орнаментом, хотя ей не достает пластической выразительности, присущей прежней эпохе.
На протяжении веков церковь претерпела множество изменений. Здесь присутсвуют наслоения, от ремонтов выполненных в XVI – XVII, XVIII, XIX веках.
Во время российского правления была разрушена ограждающая территорию собора крепостная стена и построена тюрьма. В Советское время в 1934 г. В здании тюрьмы и упразненной церкви был устроен музей искуств, затем музей перенесли, тюрьму разрушили и церьковь то пустовала, то использовалась художниками как мастерская, позднее она использовалась как театральное помещение.
В настоящее время церковь опять стала действующей.