Храм в новом российском городе был построен в самом начале XIX века по настоятельной просьбе жителей. Имевшаяся здесь церковь уже не вмещала за один раз всех верующих. Не обошлось без бюрократических проволочек, причем, со стороны церковных властей. Синод долго изучал вопрос, действительно ли необходимо строить в Симферополе новый собор.
На средства горожан в 1806 году возвели деревянное здание, интересно, что колокола были отлиты из меди с монетного двора, оставшегося здесь от прежних владельцев.
За шестьдесят лет храм сильно обветшал, опять собрали средства и, как говорится, «всем миром» поставили уже каменную церковь. Традиционно крестообразная в плане, она стала просторнее прежней, большие высокие окна наполнили помещение светом. Особенно тщательно была выполнена внутренняя отделка.
В годы воинствующего атеизма храм лишился колокольни и купола, внутри устроили склад. Лишь в 90-е провели реставрацию и службы возобновились. А с 2003 года собор становится кафедральным.