История храма началась в 1700 году, тогда это был еще не большой каменный собор, а небольшая деревянная церквушка. Расширить ее решили, так как всех желающих вместить она не могла, поскольку эта церковь была первой святыней в городе. Строили новый храм 20 лет. Только в 1882 году собор был освящен. История ведает и о таких деталях, что было сделано отопление, а в начале ХХ века проведено электричество. Около церкви также была основана приходская школа для детей, которая пользовалась огромной популярностью. В военное время здесь размещался женский монастырь, но просуществовал он не долго, так как часть церкви разрушилась и до 1954 года оставалась в руинах. В 1961 году власти и вовсе ее закрыли, и только с обретением Украиной независимости Подольская церковь продолжила полноценно функционировать.