Православная Духовная семинария появилась в Витебске в 1856 году, будучи переведена из Полоцка. Располагаясь в г.Витебске, духовная семинария продолжала называться Полоцкой вплоть до 1872 года, когда указом императора Александра II она была переименована в Витебскую Духовную семинарию.

До переезда на место своего нынешнего расположения в 1876 году, а именно в здание бывшей Александровской мужской гимназии, семинария располагалась в здании бывшего базилианского монастыря. Примечательно, что здание в котором семинария находится ныне, в время войны 1812 года служило госпиталем. Здесь лечился после ранения в боях под Витебском отец великого русского поэта М.Ю.Лермонтова.

Во время первой мировой войны здание семинарии было занято прифронтовым госпиталем.

В 1918 г. семинария была закрыта.

Во время Великой Отечественной войны в этом здании находилась немецкая служба СД. В подвале была тюрьма, в которой содержались витебские подпольщики и партизаны. В 1959 году в подвальном помещении создали экспозицию в память патриотов Витебщины. До передачи в распоряжение православной церкви, в самом здании размещалось техническое бюро и бухгалтерия соседнего завода заточных станков, сейчас на месте завода находится Успенский собор.

С 1997 г. в нынешнем здании семинарии начало свою работу Витебское духовное училище.

С 1998 г. при училище действует домовая церковь в честь святых равноапостольных Кирилла и Мефодия. В здании размещаются также публичная библиотека им. А.П. Сапунова, церковно-археологический музей, иконная лавка, благотворительная трапезная.

30 мая 2011 года Священный Синод РПЦ принял решение: «Преобразовать Витебское духовное училище в Витебскую духовную семинарию. Ректором Витебской духовной семинарии назначить архиепископа Витебского и Оршанского Димитрия».