История храма начинается с 1844 года, когда рядом с деревянной церковью была заложена каменная. Строительство продолжалось 20 лет. Инициатором возведения нового собора был отец Андрей Василович, выделивший на это собственные средства. Завершить затянувшееся строительство помог епископ Евгений Гакман. В 1862 году еще недостроенную церковь освятили во имя Святой Параскевы Сербской. Возведение собора было завершено в 1864 году, и в нем состоялось знаковое событие для одной из самых многочисленных общин Буковины: в очередную годовщину смерти Тараса Шевченко прихожане впервые почтили память Кобзаря, тем самым осознав себя украинцами. Церковь оставалась действующей до 1962 года, когда советская власть постановила отдать сооружение городу. Сначала храм превратили в склад, а с 1986 года в его здании размещался шахматный клуб. И лишь в 1992-м церковь вернули православной общине.