Собор возводился на месте разрушенной в 1771 году Василианской церкви в период с 1866 по 1874 год архитекторами К.К.Рохау, Э.Жибером и В.Г.Шаламовым. В связи со сложностью возведения в строительстве принимали участие специалисты, работавшие в 1818-1858 годах в Исаакиевском соборе в Санкт-Петербурге. Настенное художественное оформление и иконы принадлежат кисти академика художеств Михаила Васильева.