Bis zum Beginn des Zweiten Weltkriegs lebten in Melbourne nur wenige russisch-orthodoxe Familien. 1949 gründeten neuankommende Einwanderer die Pokrowski-Gemeinde. Da es keinen eigenen Tempel gab, fanden die Gottesdienste in angemieteten Räumlichkeiten statt.

Bis 1954 war die Pokrowski-Gemeinde in Melbourne eine der größten in der Diözese und erwarb eine leerstehende neugotische Kirche in Collingwood. Die Gemeinde wuchs weiter, und in den 1960er Jahren wurde der Hauptsaal umgebaut und erweitert, konnte jedoch immer noch nicht alle Interessierten aufnehmen. Es wurde beschlossen, einen neuen Tempel zu bauen, jedoch erwies sich die Standortwahl und der Grundstückskauf als schwierig und langwierig.

Am 5. November 1989 legte Erzbischof Pawel (Pawlow) im Beisein des gesamten Klerus des Bundesstaates Victoria den Grundstein für die neue Kathedrale. In den Grundstein wurde ein Teil der Reliquien der Märtyrerin Großfürstin Elisabeth in einem kupferne Messingzylinder gelegt, was der alten christlichen Tradition entspricht, Kirchen über den Gräbern heiliger Märtyrer zu errichten.

Das Baukomitee kam zu dem Schluss, dass die Gemeinde das Projekt nur stemmen könne, wenn der Bau hauptsächlich in Eigenleistung durchgeführt werde. Der 1988 gewählte Vorsteher Innokentij Pawlowitsch Kozulin leitete eine Gruppe von Freiwilligen, von denen die meisten über Baukenntnisse verfügten. Laut dem Priester Nikolai Karypow wurden alle Beton-, Zimmermanns-, Schweiß- und Putzarbeiten von Freiwilligen durchgeführt. Für die Holzschnitzerei wurden Meister aus Russland eingeladen, die den Ikonostase und andere Ikonen herstellten. Die Bauleute bemühten sich, den Tempel im Jaroslawler Stil des 16.-17. Jahrhunderts unter Verwendung moderner Technologien nachzubauen.

Für die Außenarbeiten wurden zwölf Jahre benötigt, für die Inneneinrichtung sieben. Im Februar 1996 wurden die vergoldeten Kuppeln installiert, die im Oktober desselben Jahres mit Kreuzen gekrönt wurden. Der Bau der Kathedrale wurde Anfang der 2000er Jahre abgeschlossen. In den Jahren 2005-2006 wurden der Saal, der Betonparkplatz und die Wege rund um den Tempel fertiggestellt. Es begannen die Arbeiten zur Gestaltung des Geländes und zur Bepflanzung von Grünflächen. Am 24. September 2006 vollzog Erzbischof Ilarion (Kapral) die große Weihe der neuen Pokrowski-Kathedrale.