Kościół Najświętszej Marii Panny Anielskiej to kościół kapucynów wybudowany w 1761 roku w stylu baroku toskańskiego na koszt wójta winnicki Ludwika Kalinowskiego. Po stłumieniu II powstania polskiego i rozpoczęciu prześladowań katolików klasztor kapucynów w 1888 r. został zlikwidowany przez władze carskie i zamieniony na koszary. Przez 100 lat świątynia była kilkakrotnie otwierana i zamykana, aż w 1991 roku została zwrócona wspólnocie rzymskokatolickiej Winnicy. W 2003 roku przeprowadzono renowację zewnętrznych i wewnętrznych wnętrz budynku, w wyniku której zakupiono lub dobudowano pomieszczenia na potrzeby świątyni: bibliotekę, pomieszczenia gospodarcze, biuro itp.
Do katedry prowadzą szerokie dwubiegowe kamienne schody z pomnikiem papieża Pawła II po prawej stronie. Nad głównym wejściem do kościoła wznosi się rzeźba Najświętszej Marii Panny.