Autorzy projektu przyjęli za wzorzec konstantynopolitańską świątynię Mądrości Bożej, inspirowali się także lokalną architekturą siedmiogrodzką, w szczególności okresu baroku. Obiekt wzniesiono na miejscu starszej prawosławnej świątyni użytkowanej przez miejscową społeczność grecką, z której wyniesiono wcześniej cztery ikony, umieszczone w prezbiterium nowego soboru.
Ceremonia położenia kamienia węgielnego miała miejsce w dniu urodzin Franciszka Józefa 18 sierpnia 1902. Pracami budowlanymi kierował Josif Schussing, inżynier miejski. Bryłę budynku ukończono już w 1904, w tym też roku do soboru przekazano cztery dzwony odlane w Sopronie przez zakład Friederica Seltenhofera. Freski w kopule cerkwi (Chrystus w otoczeniu czterech Ewangelistów, w oryginalnym stylu neobizantyjskim z elementami lokalnymi) wykonał Octavian Smigelschi. Malowidła w pomieszczeniu ołtarzowym wykonał Anastasie Demian, zaś w innych częściach cerkwi – Iosif Keber. Mozaiki na elewacji budowli wykonano według rysunków Ludovica Kandlera. Ikonostas i tron biskupi na górnym miejscu powstały w pracowni Babica w Bukareszcie.