Собор был построен в 1854—1860 годах по типовому проекту архитектора Константина Тона и внешне схож с другими храмами, построенным по его проектам: храмом Христа Спасителя в Москве, несохранившимися до наших дней Введенским храмом Семеновского полка в Санкт-Петербурге и Святодуховским собором в Петрозаводске