7 июля 2001 года Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II освятил закладной камень в основание будущего храма в честь святой мученицы Татианы в северо-западном жилом массиве г. Чебоксары. В течение 5 лет велось строительство за счет пожертвований предприятий, организаций и жителей Чебоксар и Чувашской Республики.

В нижнем этаже была устроена церковь в честь святой мученицы Татианы, которую освятил 4 мая 2006 года Управляющий епархией митрополит Чебоксарский и Чувашский Варнава. Престол верхнего этажа было решено посвятить Покрову Пресвятой Богородицы.

Примечательно, что храм посвящен именно Покрову Божией Матери. В Чебоксарах был уже Покровский каменный пятиглавый храм постройки 1672 г., который закрыли в 1935 году, а в 1980 году снесли в связи с попаданием в зону затопления водохранилища Чебоксарской ГЭС. Спустя четверть века Покровская церковь восстановлена в Чебоксарах, правда, на новом месте.

16 сентября 2006 года за день до освящения Покровско-Татианинского Собора из Введенского кафедрального собора в новый храм торжественным крестным ходом были перенесены мощи святителя Иннокентия, епископа Иркутского и чтимая икона святой мученицы Татианы с частицей ее святых мощей.

17 сентября 2006 года, Высопреосвященнейший Варнава, Управляющий Чебоксарско-Чувашской епархией в сослужении епископа Алатырского Савватия, викария Чебоксарской епархии и благочинных Чебокарско-Чувашской епархии совершил освящение верхнего этажа храма в честь Покрова Пресвятой Богородицы, а затем — Божественную Литургию. По окончании Литургии митрополит Варнава огласил указ Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II о присвоении храму статуса собора и его приветствие.

Новый Чебоксарский Покровско-Татианинский собор является хранилищем многочисленных православных святынь. Помимо ковчежца с мощами святителя Иннокентия, епископа Иркутского, чтимой иконы святой мученицы Татианы с частицей ее мощей, сюда были также принесены чтимые иконы 19 века - Нерукотворный образ Спасителя и Божией Матери «Достойно есть», частицы мощей апостола Варнавы, частица главы святого великомученника и целителя Пантелеймона, преподобного Сергия Радонежского, преподбного Серафима Саровского, великомученика и целителя Пантелеймона и праведного воина Феодора Ушакова.