Vor dem Krieg nutzte die russische Gemeinde in Berlin die Hauskirche der Russischen Botschaft in der Unter den Linden Straße. Bereits damals strebte der Leiter und Oberhaupt der orthodoxen Mission, Protopresbyter Alexij Malzew, den Bau einer eigenen Kirche an.

Im Jahr 1921 wurde die Tätigkeit der Russisch-Orthodoxen Kirche in Berlin wieder aufgenommen, doch 1922 ging die Botschaft an die sowjetische Regierung über, und damit verloren die Orthodoxen ihren ständigen Tempel und mussten vorübergehende Räumlichkeiten mieten. Der Archimandrit Tichon (Ljaschenko), der die orthodoxe Kirche in Deutschland leitete, setzte sich das Ziel, der Gemeinde einen Tempel zurückzugeben. Es wurde ein Baukomitee gegründet, das einige Spenden sammeln konnte.

Aus verschiedenen Gründen wurde der Bau der Kirche bis 1938 verschoben. Der Bau wurde von der deutschen Regierung, der evangelischen Gemeinde, öffentlichen Organisationen sowie dem Großfürsten Kyrill Wladimirowitsch, dem König Ferdinand von Bulgarien und dem König von Jugoslawien unterstützt.

Die neue Kathedrale wurde vom Architekten Schelberg im Jaroslawler Stil erbaut. Der Ikonostase wurde aus der alten russischen Kirche in Warschau entnommen. Am 12. Juni 1938 fand die feierliche Einweihung der Kathedrale statt, die von Metropolit Anastasius (Gribanowski), dem Oberhaupt der RPTsZ, geleitet wurde.

Im Jahr 1945 ging die Kathedrale auf Beschluss des Pfarrers und der Gemeinde in die Jurisdiktion der Russisch-Orthodoxen Kirche des Moskauer Patriarchats über, blieb jedoch im Eigentum der Stadt. Später fanden zahlreiche Treffen von Vertretern des Moskauer Patriarchats mit dem Bürgermeister der Stadt statt, um die Kathedrale in das Eigentum der Berliner Diözese zu übertragen, aber sie endeten mit einer Ablehnung.

Im Jahr 2008 nahm der Abt Daniil (Irbitz), der für die Zusammenarbeit der Berliner Diözese der RPTs MP mit der deutschen Regierung und der Öffentlichkeit verantwortlich ist, die Verhandlungen mit dem Berliner Rathaus über den Erwerb der Kathedrale wieder auf. Im Jahr 2010 stimmten die Stadtbehörden zu, die Kathedrale und das Grundstück darunter an die Berliner Diözese des Moskauer Patriarchats zu verkaufen, und der Vertrag wurde Anfang 2011 abgeschlossen.