Die Sophienkathedrale ist eine römisch-katholische Kathedrale in Schytomyr. Sie wurde 1746 errichtet und 1789-1801 umgebaut. Die Kathedrale verbindet die Architektur des Barocks und der Spätrenaissance. Im XIX. Jh. wurde die Kathedrale im Stil des Klassizismus renoviert. Die Innenausstattung der Kirche, der Stuck und die Wandmalerei sind unverändert erhalten.
Die Fassade der Sophienkathedrale ist in zwei Schichte geteilt, das Gebäude wird durch scharfe Spitzen vollendet. Im Nordosten von der Kathedrale steht ein 26 m hoher Glockenturm. Die Ziegelwände der Kirche sind bis 2 m dick. Einer der Pylonen des Gebäudes ist mit dem Basrelief des berühmten Pianisten und Komponisten Juliusz Zarębski geschmückt. Die Gestaltung der Kathedrale vollenden ionische und toskanische Ordnung sowie Rustika auf den Türmen.
Heute ist die Kathedrale eines der ältesten bis heute aufbewahrten Baudenkmäler nationaler Bedeutung in Schytomyr. 2011 wurde vor der Sophienkathedrale das Denkmal von Johannes Paul II errichtet