Sobór został wzniesiony w stylu bizantyjsko-rosyjskim. Prace budowlane nad obiektem rozpoczęto w 1844, pierwotnie ich zakończenie zaplanowano na rok 1845, jednak ostatecznie prace uległy znacznemu opóźnieniu. Główne prace budowlane zakończono w 1873, jednak dopiero w 1889 całkowicie gotowa świątynia została oddana do użytku liturgicznego. Nie oznaczało to przy tym realizacji całego projektu Thona – oprócz głównej bryły budowli zakładał on także wzniesienie wolno stojącej 80-metrowej dzwonnicy, która ostatecznie nigdy nie powstała. We wnętrzu soboru znajdował się trzyrzędowy ikonostas ze złoconego drewna wykonany przez Lebiediewa według projektu Aleksandra Kaminskiego. Ikony dla ikonostasu oraz freski we wnętrzu świątyni wykonali moskiewski malarz Kławdij Lebiediew oraz akademik Aleksiej Korzuchin. Sobór pozostawał czynny do 1934, gdy został zamknięty i zdewastowany. Znajdujące się w nim ikony zostały na miejscu spalone. W świątyni rozmieszczony został magazyn zbożowy. Zniszczony obiekt władze radzieckie zwróciły parafii prawosławnej w 1947, od tego czasu jest nieprzerwanie czynny.