Ende des 18. Jahrhunderts entstand die Notwendigkeit, eine neue orthodoxe Kirche zu bauen, doch das Projekt wurde nicht umgesetzt. Die Frage wurde 1836 erneut aufgegriffen, als in der Rigaer Kirche von Peter und Paul ein Vikarsstuhl der Pskower Diözese eröffnet wurde, und 1850, als die eigenständige Rigaer Diözese gegründet wurde und die Kirche zur Kathedrale wurde.

In den frühen 1870er Jahren richtete der Generalgouverneur des Baltischen Gebiets, Fürst Bagration, auf Anraten der Vertreter der russischen Bevölkerung der Region ein Gesuch an den Außenminister des Russischen Kaiserreichs A. M. Gortschakow über die Notwendigkeit des Kirchenbaus. Gortschakow unterstützte diese Idee, und Erzbischof Weniamin (Karelin) wandte sich mit der Bitte um Spenden an die Orthodoxen. 1873 beschädigte ein starker Sturm die Kirche von Peter und Paul, was die Entscheidung über den Bau einer neuen Kirche beschleunigte. 1874 stellte Kaiser Alexander II. 900.000 Rubel für den Bau einer neuen Kathedrale in der Livländischen Provinz zur Verfügung.

Drei Entwürfe für die Kathedrale wurden zur Prüfung nach Moskau geschickt. Unter ihnen war der Entwurf des Architekten Janis-Friedrich Baumanis, des Akademikers Heinrich Schel und des Absolventen der Petersburger Akademie der Künste Robert Pflug. 1875 wurde der Entwurf von Pflug ausgewählt, der den Bau im neobyzantinischen Stil vorschlug, was im Kontext des „Denkmalkriegs“ zwischen der russischen und der baltischen Gemeinschaft politische Bedeutung hatte.

Der Bau der Kirche begann auf der Esplanade, wo eine Bebauung verboten war. 1902 begann auf der gegenüberliegenden Seite der Esplanade der Bau der Rigaer Handelsakademie durch den Architekten Wilhelm Boxlaff. Der Wettbewerb der Auftragnehmer gewann der Akademiker N. M. Tschagin, und die ornamentalen Dekore und Steinelemente wurden von der Werkstatt von August Folz hergestellt. Der Grundstein der Kathedrale wurde am 3. Juli 1877 geweiht. Kaiser Alexander II. schenkte der Kirche 12 Glocken, die von Meister Xenophon Verjowkin gegossen wurden. Für die Glocken wurde ein Glockenturm über dem Eingang zur Kathedrale errichtet.

An der Gestaltung der Innenräume waren bekannte Meister beteiligt: P. Schamschin, K. B. Wenig und W. W. Vereschagin, der Ikonen für den Hauptikonostase schuf. Professor Wassiljew malte Ikonen für die zweite und dritte Ebene des Ikonostase. Am 24. April 1884 wurde die Kirche dem geistlichen Amt übergeben, und am 28. Oktober wurde sie von Metropolit Platon (Gorodetsky) geweiht. Am Tag der Weihe fand ein Kreuzgang statt, die Ikonen aus der Kirche von Peter und Paul wurden in die neue Kirche übertragen. Die Gottesdienste wurden in vier Sprachen gehalten: Kirchenslawisch, Lettisch, Estnisch und Deutsch. Für den Bau der Kathedrale wurden über eine halbe Million Rubel ausgegeben, einschließlich 140.000 für die Innenräume.

Die Kirche war bekannt für ihre Sammlung von Ikonen, von denen viele von den Gemeindemitgliedern gespendet wurden. 1894 diente hier Johannes von Kronstadt.

Die Kathedrale wurde auf Initiative von Fürst Peter Bagration in den Jahren 1877-1884 erbaut. Die Mittel für den Bau stellte Alexander II. zur Verfügung, und den restlichen Betrag sammelte man durch Spenden. Der Entwurf der Kathedrale im neobyzantinischen Stil wurde von Robert Pflug erstellt, und der Bau wurde von Architekt Nikolai Tschagin geleitet. Die Ikonen schufen die Künstler Peter Schamschin, Wasilij Vereschagin und Wasilij Wassiljew. 1917 wurde die Kirche der lutherischen Kirche übergeben, sie wurde geplündert und verwüstet. 1922, nach einer Restaurierung, wurden die Gottesdienste wieder aufgenommen und dauerten bis 1963, als die Kirche geschlossen wurde. Die Inneneinrichtung wurde zerstört, und im Gebäude wurden ein Planetarium und ein Café untergebracht. 1991 wurde die Kirche den Gläubigen zurückgegeben.