Его расположение было запланировано инженером А. Марином еще при подготовке перспективного плана развития Черновцов, который датируется 1831 годом. Первый камень в фундамент собора заложен 3 (15) июля 1844 года. Строительство велось с перерывами до 1864 года. Однако внутренние отделочные работы продолжплись до конца XIX ст. Группа художников из Вены под руководством Карла Йобста производила настенные росписи. Сооружение выдержано в класической форме. Автор проекта архитектор Ролль. Интересно что в 60-х годах XIX ст. проведена реконструкция фасада кафедрального собора. Проект реконструкции подготовил Йозеф Главка.