Головною святинею собору є мощі преподобномученика Макарія Овруцького і Канівського.
Преподобномученик Макарій народився в місті Овручі (тепер Житомирської області) від благочестивих, глибоко віруючих православних батьків на прізвище Токаревських, у 1605 році.
З раннього дитинства перебував серед католицького населення, але батьки виховували своє дитя у вірності до Православної віри. Навчався у школі, яка діяла при Успенському монастирі, де пізніше він і прийняв постриг.
Невдовзі його переводять у Куп’ятицький монастир, де він стає улюбленим всіма во Христі братом за полум’яну віру, чесність і безкорисність, відданість волі Божій. Там же він сподобляється і рукопокладень у дияконський та ієрейський сан. Пізніше його призначають настоятелем і керівником братства у заснованому ним монастирі при Каменецькій Воскресенській школі (біля міста Гродно).
У 1659 році братія Овруцького Успенського Заручайського монастиря вибирає його своїм ігуменом. Архієпископ Лазар, що керував тоді Київською митрополією, підносить його до сану архімандрита і направляє у цей монастир, де і керував він майже 15 років. Багато бід і неприємностей у цей, та наступні часи прийшлось пережити братії обителі. Це були важкі часи для всього Православ’я на території теперішньої України. Єзуїти і уніати, не звертаючи уваги на права, дані Польською державою православним, всіма силами нищили Православну віру руйнуючи та закриваючи монастирі, виганяючи та вбиваючи як монахів так і простих вірян.
Крім того, багато бід терпіли українці і білоруси від татар, які часто нападали і також руйнували храми, грабували населення, вбиваючи старих людей, а молодих забирали у ясир – дівчат продавали у гареми, а хлопців перевиховували на яничар або приковували до весел на галерах.
Коли братія, від того що творилося навколо впадала у розпач, то преподобний тішив їх допомогою Божою, навчаючи згадувати і часто повторюючи слова псалмів Давидових: “Господь просвещение мое и Спаситель мой: кого убоюся? Аще востанет на мя брань, на Него аз уповаю” (Пс.26,1 і 3).
І ось татари, союзники гетьмана Петра Дорошенка, у великій кількості напали на Овруцький монастир. Пограбувавши передмістя, вони оточили і саму обитель так тісно, що монахи не могли навіть вийти по воду чи хліб. Преподобний довго молився зі своєю братією, а потім вийшов до нападників хресним ходом з іконами і хоругвами. Татарам здалося, що із монастиря вийшло так багато народу, що їм його не здолати. Вороги, залишивши своїх поранених під стінами святині, повтікали.
Через деякий час уніати з єзуїтами також великою юрбою прийшли до Овруцького монастиря, щоб “поєднатися”, як вони говорили, із схизматиками, але Макарій відповів їм: “У нас із вами не може бути ніякого спілкування, тому, що ви відкинули Вселенські Собори, прийняли традиції неправди і знаходитесь не під Христом, а під земним владикою. Покажіть мені свою віру в ділах. Христос не вчив вбивати, як ви це робите, чи руйнувати виховні заклади благочестя. Хай Бог вам воздасть за ваші діла”. Поляки не могли терпіти праведника, захопили монастирські землі, пограбували саму обитель. Архімандрит Макарій мусив покинути монастир і відправитися до Києва. Він все докладно описав архієпископу Лазарю Барановичу, який вник в діло і зрозумів преподобного, сказавши: ”Ми бачимо, що ніякої змоги утримати обитель ви не мали”. Архієпископ порівняв Макарія із трояндою, яка цвіте між колючок, і вони не тільки не заважають їй, а навпаки – охороняють, і він буде цвісти у Царстві Божому: ”Господь береже благочестивих від напасті.” (2Пет. 2:9), “Багато бід праведним, але від них усіх визволить Господь”. (Пс.33,20).
Архієпископ Лазар Баранович пише лист до гетьмана Петра Дорошенка, щоб той прийняв Макарія “милостиво, як людину достойну і заслужену в Церкві Божій”. Київський митрополит Іосиф Нелюбович-Тукальський направив преподобного Макарія у Канівський монастир, як “такого, що дотримується вірного слова і ревного подвижника святого життя”. Високе добродійне життя Макарія не могло сховатися від людського ока, і до нього почали приходити за допомогою і порадою.
Одного разу привели до нього сліпого хлопця і просили, щоб той зцілив його. Преподобний сказав: “Я не маю ліків, але ти віруй і молись. Бог зціляв сліпих і тобі допоможе. Прийди до храму у Навечір’я Богоявлення. При освяченні води на словах “Велій єси, Господи, і чудні діла Твої” сліпий прозрів. У пам’ять про це в Каневі було збудовано парафіяльний Богоявленський храм, який був зруйнований у 1930-ті рр.
Іншого разу він наставив на добрий розум безсовісного суддю, що за гроші продавав суд. Прп. Макарій кожну суботу посилав йому записку з грошима, де повторювалось одне і те ж: “Віддаю останнє, більше не маю, пожалій мене і себе”. Невірний суддя змирився, несправедливо нажите роздав на храми.
Також преподобний різними методами навчав люд. Безпечний і розсіяний юнак скочувався у прірву. На велику втіху матері Макарій зумів подіяти на нього, наказавши часто читати молитву “Отче наш”.
А братію він навчав терпінню такими словами: «Небесного вінця прийняти неможливо, якщо не замучать за закон”. Так сталося і з ним самим.
У 1676 році гетьман Петро Дорошенко, що був підданим турецькому султану, підкорився російському царю. Султан Магомет ІV замість нього проголосив гетьманом сина Богдана Хмельницького – Юрія, який знаходився у турецькому полоні. Турки пішли походом на Україну, підкорили її новому гетьману. Зруйнувавши Чигирин, напередодні свята Різдва Божої Матері вони підійшли до Канева. Спочатку зруйнували і вирізали місто, а потім обступили монастир. Вибивши ворота обителі, ввірвалися до храму. Старець-архімандрит вийшов до них із хрестом і став при воротах. Вони ж схопивши його, почали катувати, а він молився до Бога, щоб той укріпив його віру, щоб залишитися вірним до кінця і просив ворогів за братію, що заховалася у храмі. Турки вимагали віддати золото і багатства, а преподобний відповів, показавши на небо: “Моє золото не на землі, а на небі, я нічого не закопував, бо знаю, що тут приходять злодії і розбійники». Його почали катувати, прив’язавши між двома стовпами. Потім, взявши залізне пруття, почали крутити гомілки святого, після чого прв’язавши до коня волочили вулицями міста. Спочатку мали намір зняти шкіру, але потім просто відсікли голову і кинули тіло на площі, а самі продовжили все грабувати навколо. Братія взяла тіло і занесла до храму. Через деякий час татари знову повернулися до монастиря і підпалили його. Усі, хто заховався у храмі, заморилися димом. Коли турки покинули місто, прийшли люди розбирати згарище, і знайшли тіло преподобного Макарія, яке не згоріло, а тільки потемніло від вогню.
Преподобний лежав у власяниці з хрестом на грудях, а інший хрест був у руках. Тіло гідно похоронили у Вівтарі на місці де був жертовник.
Через 19 років, у 1688 році, при копанні траншеї для фундаментів на перебудову монастирської церкви, викопали і відкрили гроб, у якому були нетлінні мощі святого Макарія. Відбулося багато чудес і зцілень. Через деякий час, у 1786 році, їх перевезли на лівий берег, до Переяславського Воскресенського храму, бо на Канів часто нападали вороги.
Після революції Переяславський монастир був закритий, а мощі відправлено до Ленінграду, де над ними проводили досліди, після чого повернули назад де вони знаходились у запасниках місцевого музею що діяв у приміщеннях колишнього монастиря. У 1943 році під час голоду Переяславці виміняли у Черкасах мощі Святого Макарія на вантажний автомобіль (полуторку) картоплі. Святиню встановили у Троїцькому храмі, а після його закриття у 1960 році перенесли до храму Різдва Богородиці, де вони і знаходились до перенесення у новий кафедральний собор 26 травня 2003 року.
З того часу, як мощі опинились у Черкасах, щочетверга, окрім періоду Великого Посту, та напередодні двунадесятих свят, біля раки Святого Макарія на утрені звершується читання соборного акафісту.