Построен в 1881 году по типу деревянного шатрового храма. Поставленный на Стрелке, при впадении Оки в Волгу, собор должен был играть роль доминанты (высота его колокольни 80 метров) на низком берегу, своеобразного маяка для судов, подходящих к городу.

Храм являлся местом встречи почетных гостей города - Августейшей фамилии, православных иерархов. В храме находилась чудотворная икона Божией Матери и Животворящий Крест Господень, к которым прибегали многие страдающие параличом и другими заболеваниями.

Во время Великой Отечественной войны на центральном барабане собора была расположена зенитная батарея, защищавшая нижегородское небо от вражеских налетов. В 40-х годах в здании храма произошел пожар, уничтоживший интерьер собора и роспись на потолке и стенах. После этого остатки внутренней штукатурки были полностью сбиты.

В 1983 г. началась реставрация собора, в.т.ч. силами добровольных реставраторов. С 1989 года началось восстановление сорванных шатров храма. Реставрация продолжается. Разработана новая конструкция иконостаса, так как секрет старых мастеров, установивших и закрепивших в прошлом веке 23-метровый - с восьмиэтажный дом! - иконостас, открыть не удалось. Внешнее убранство иконостаса постараются восстановить по старым уцелевшим фотографиям.