Вопрос о строительстве храма для Сибирского казачьего войска был поднят в 1829 году. Немедленно были собраны пожертвования на строительство. В основу проекта собора легли чертежи зодчего В.П.Стасова, автора многочисленных построек в Санкт-Петербурге и Москве, но в проект был внесен ряд изменений. Местом возведения собора выбрали площадь напротив училища Сибирского линейного казачьего войска. (Кадетского корпуса). Закладка храма состоялась 15 мая 1833 года. Строительство продлилось до июня 1840 года, храм был освещен и открыт. В 1882 году в собор было передано знамя Ермака, по преданию, подаренное ему Строгановыми перед походом в Сибирь. В феврале 1918 года знамя было захвачено казаками атамана Аннекова (в декабре возвращено). В 1919 году знамя утеряно и судьба его неизвестна. В ноябре 1928 года городской совет принял решение передать здание под "культурные нужды". В разные годы здесь размещался клуб "Строитель", музыкальная школа, кинотеатр "Победа". С 1966 года здание в запустении. В конце 70-х - начале 80-х гг. был и проведены реставрационные работы. В 1983 году здесь установили орган, и открыли зал органной и камерной музыки. В настоящее время собор снова возвращен церкви.