Храм начали возводить в 2001 году на крутом берегу Амура. Строительство нового кафедрального собора благословил Патриарх Московский и всея Руси Алексий Второй. Божественную литургию по случаю годовщины возглавил митрополит Хабаровский и Приамурский Артемий.
Пролетая над площадью Славы, предстоятель Русской православной церкви сказал – идеальнее места нет. Высота куполов собора – 83 метра, высота с крестами – 96 метров, он считается третьим по высоте храмом России после Храма Христа Спасителя в Москве и Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге – его видно практически из любой точки Хабаровска, в том числе, и по другую сторону Амура, соседям из Китая.
Сооружался на пожертвования жителей края и средства православных благотворителей. Первый молебен был отслужен в октябре 2004 года. Одновременно собор может принимать три тысячи прихожан.