Miejsce centralne w zespole budowli Góry Zamkowej obejmuje Cerkiew Objawienia Pańskiego. Badacze datują świątynię na środek XV wieku – pierwszą połowę wieku XVI, lecz na północnej ścianie świątyni, mającej grubość prawie 3 m, zachował się napis z datą „1521 r.”. Najprawdopodobniej to jest rok założenia świątyni murowanej na Górze Zamkowej przez wielkiego hetmana litewskiego Kostiantyna Ostrogskiego, syna Iwana.
Ściana północna Cerkwi Objawienia Pańskiego została dołączona do systemu muru zamkowego, nadal ma luki, które goście mogą zobaczyć wokół świątyni. Cerkiew Objawienia Pańskiego także pełniła rolę archiwum, biblioteki i, co najgłówniejsze, – grobowcu rodzinnego książęcego rodu Ostrogskich. W kryptach świątyni pochowani są: prawdopodobnie Wasyl Krasny Ostrogski; Galszka Ostrogska (1582 r.); Aleksander Ostrogski (1604 r.) i jego ojciec Wasyl Kostiantyn Ostrogski (1608 r.).
Po tragicznych wydarzeniach dni wielkanocnych 1636 r., kiedy powstanie prawosławnych mieszczan ostrogskich zostało brutalnie stłumione przez Annę Alojzę Chodkiewicz, cerkiew zamkowa została zamknięta. Przez prawie 300 lat ona stale była niszczona, rekonstrukcja świątyni zaczęła się dopiero w końcu ХІХ wieku. Ocalała jednak tylko północna ściana budynku, a resztę rozebrano do fundamentów. Na niej zbudowano nową świątynię z cegły z zachowaniem rozwiązania objętościowo-przestrzennego i struktury planu poprzedniej cerkwi. Elementy wystroju architektonicznego z ciosanego kamienia weszły do Katedry Objawienia Pańskiego w postaci wstawek. Od początku lat 1990-ch świątynia została przekazana przez rezerwat do korzystania lokalnej wspólnoty Ukraińskiej Cerkwi Prawosławnej.