На Центральному пагорбі, з боку Південної бухти, розташована церква святих апостолів Петра і Павла. Вона дивує своїм незвичайним виглядом: ніби давньогрецький храм перенісся з Греції до нас в Крим.
Історія цього храму така. У 1792 році на цьому місці була побудована одна з перших церков Севастополя Петропавлівська - невелика, дерев'яна, прямокутної форми. У 1837 році під час сильної бурі церква зруйнувалася. На її місці вирішили побудувати новий храм. Головний командир Чорноморського флоту і портів М. П. Лазарєв віддав перевагу проекту молодого інженера-поручика морської будівельної частини В. А. Рулева (1811-1881), який задумав побудувати храм в строго класичному стилі. Будівництво почалося в 1840 році і було закінчено в 1844 році. Церква своїм виглядом нагадує античний храм, по всіх фасадах оточений колонадою, виконаної з сарматського вапняку. Головний і задній фасад завершені трикутними фронтонами, над якими колись височіли хрести, а сьогодні залишилися лише підстави. Біля входу в нішах були встановлені скульптури святих апостолів Петра і Павла, виконані Ф. Пелліччіо за зразками знаменитого данського скульптора Торвальдсена.
Під час Першої оборони Севастополя собор був сильно зруйнований: провалилася дах, стіни і колони зіпсовані частим попаданням осколків. Після війни його відновили на кошти севастопольських купців Максимова і Кундишева-Володіна і знову освятили 17 грудня 1889. При храмі працювала церковно-парафіяльна школа. У роки Великої Вітчизняної війни Петропавлівський собор постраждав незначно і був швидко відновлений. Спочатку в будівлі розмістився клуб тресту "Севастопольбуд", з жовтня 1946 по 1957 рік тут йшли вистави театру імені Луначарського, а потім в колишній церкві відкрився Міський Будинок культури. В даний час в окремому приміщенні собору відбуваються церковні служби.