Протягом тривалого часу собор добудовувався: храм – в 1800 році, в 1828 році – з’явилися два бічні вівтарі. Дзвіниця з’явилася в 1876 році. Вага її дзвонів становила понад вісім тонн. Будівля зведена в стилі класицизму з місцевого матеріалу – черепашнику. Висота храму становить 38 метрів. Ініціатором будівництва був протоієрей Карп Павловський. Цікаво, що Святий праведний Іоанн Кронштадтський був почесним членом церковнопарафіяльного притулку, заснованого у миколаївському соборі. У радянські роки собор був закритий, а в його приміщенні розмістили "Будинок офіцерів". Богослужіння відновилися лише після отримання Україною незалежності – в 1992 році. У 2001 році в храм був реконструйований. Восени 2012 року тут була святиня, привезена з Єрусалима – Плащаниця Гробу Божої Матері.