Сергей Милорадович принадлежал к московской школе передвижников. Учившийся под руководством Василия Перова и Иллариона Прянишникова, он был искренним последователем и непосредственным продолжателем реалистических традиций в русском искусстве второй половины XIX века.

«Черный собор» – первое произведение Милорадовича на историческую тему. Сюжет картины был навеян романом Даниила Мордовцева «Великий Раскол» (1881). Описание Соловецкого бунта так увлекло молодого художника, что он начал разрабатывать эскиз на тему восстания монахов. Однако в это же время в журнале «Русский вестник» появилась отрицательная рецензия профессора Николая Субботина на роман Мордовцева, изобличающая автора текста в искажении исторических фактов. Художник обратился к Субботину за консультацией и получил от него ряд книг по вопросу раскола Русской церкви. «Теперь, – вспоминал Милорадович, – я располагал точными материалами, начиная с попа Геронтия, ставшего на стул, и кончая архимандритом Никанором, стучащим кулаком по столу».

На картине изображен яростный спор в связи с присланными в 1666 году в монастырь книгами, исправленными по новым церковным канонам. Он стал началом первого бунта соловецких монахов против реформ патриарха Никона, который в 1668 году перешел в восстание соловецких монахов. Соловецкий монастырь был местом ссылки высоких церковных чинов из раскольников, что возбуждали простой люд и оппозиционно настроенных бояр. Противники официальной церкви отказались принять книги, отстаивая старую веру. Глубокий драматизм сцены выразительно передан художником. Обращает на себя внимание колорит картины, построенный на сочетании сине-зеленых стен храма и черных одеяний монахов. Яркие блики света скользят по серебряным подсвечникам и золотым окладам икон.

Современники по-разному восприняли произведение. Художественный критик В. Воскресенский пытался отгадать, из-за чего поднялась тревога, он считал, что «возбуждение ничем не мотивировано, московские гости совершенно теряются». Идеолог Товарищества передвижников Иван Крамской, напротив, писал, что «эта картина глубоко национальна и типична <…> Обратите внимание в “Черном соборе” на лица служащих, и вы невольно начинаете принимать участие в том, что здесь происходит». С большой похвалой отзывался о «Черном соборе» Илья Репин. Советуя Милорадовичу послать картину в Академию художеств на соискание звания художника, он отмечал «индивидуальность фигур и лиц» и «чистейшую правду» полотна. Тем не менее вместо Академии художеств Милорадович в 1885 году отправил картину на XIII передвижную выставку, где она имела большой успех.