Історія храму починається з 1844 року, коли поряд з дерев’яною церквою була закладена кам’яна. Будівництво тривало 20 років. Ініціатором спорудження нового собору був отець Андрій Василович, який виділив на це власні кошти. Завершити будівництво, яке затягнулося, допоміг єпископ Євген Гакман. В 1862 році ще недобудовану церкву освятили на честь Святої Параскеви Сербської. Спорудження собору було завершене в 1864 році, і в ньому відбулася знакова подія для однієї з найчисленніших громад Буковини: в чергову річницю смерті Тараса Шевченка парафіяни вперше вшанували пам’ять Кобзаря, тим самим усвідомивши себе українцями. Церква залишалась діючою до 1962 року, коли радянська влада постановила віддати споруду місту. Спочатку храм перетворили на склад, а з 1986 року в його приміщенні перебував шаховий клуб. І лише в 1992-му церкву повернули православній громаді.