A finales del siglo XVIII surgió la necesidad de construir un nuevo templo ortodoxo, pero el proyecto nunca se realizó. La cuestión se volvió a plantear en 1836, cuando se abrió una sede vicaria de la diócesis de Pskov en la iglesia de San Pedro y San Pablo de Riga, y en 1850, cuando se formó la diócesis de Riga como independiente, y la iglesia se convirtió en catedral.

A principios de la década de 1870, el gobernador general de la región del Báltico, el príncipe Bagration, a instancias de representantes de la población rusa de la región, envió una solicitud al ministro de Relaciones Exteriores del Imperio Ruso, A. M. Gorchakov, sobre la necesidad de construir un templo. Gorchakov apoyó esta idea, y el arzobispo Benjamín (Karelin) se dirigió a los ortodoxos pidiendo donaciones. En 1873, una fuerte tormenta dañó la iglesia de San Pedro y San Pablo, lo que aceleró la decisión de construir un nuevo templo. En 1874, el emperador Alejandro II asignó 900,000 rublos para la construcción de una nueva catedral en la provincia de Livonia.

Tres proyectos de la catedral fueron enviados a Moscú para su consideración. Entre ellos estaba el proyecto del arquitecto Janis-Friedrich Baumanis, del académico Heinrich Scheel y del graduado de la Academia de Bellas Artes de San Petersburgo, Robert Pflug. En 1875 se eligió el proyecto de Pflug, que propuso la construcción en estilo neobizantino, lo que tenía un significado político en el contexto de la "guerra de los monumentos" entre las comunidades rusa y báltica.

La construcción del templo comenzó en la explanada, donde estaba prohibida la edificación. En 1902, en el lado opuesto de la explanada, comenzó la construcción de la Escuela Comercial de Riga, a cargo del arquitecto Wilhelm Boxlaff. El concurso de contratistas fue ganado por el académico N. M. Chagin, y el decorado ornamental y los detalles de piedra fueron fabricados por el taller de August Foltz. La piedra angular de la catedral fue consagrada el 3 de julio de 1877. El emperador Alejandro II donó 12 campanas al templo, fundidas por el maestro Ksenofont Verëvkin. Se construyó un campanario sobre la entrada de la catedral para las campanas.

En la decoración de los interiores participaron maestros reconocidos: P. Shamsin, K. B. Venig y V. V. Vereshchagin, quien creó íconos para el iconostasio principal. El profesor Vasilyev pintó íconos para el segundo y tercer nivel del iconostasio. El 24 de abril de 1884, el templo fue entregado a la administración espiritual, y el 28 de octubre fue consagrado por el metropolitano Platón (Gorodetsky). En el día de la consagración se llevó a cabo una procesión, y los íconos de la iglesia de San Pedro y San Pablo fueron trasladados al nuevo templo. Los servicios se celebraban en cuatro idiomas: eslavo eclesiástico, letón, estonio y alemán. Se gastaron más de medio millón de rublos en la construcción de la catedral, incluidos 140,000 en los interiores.

El templo era famoso por su colección de íconos, muchos de los cuales fueron donados por los feligreses. En 1894, aquí sirvió Juan de Kronstadt.

La catedral fue construida por iniciativa del príncipe Pedro Bagration entre 1877 y 1884. Los fondos para la construcción fueron proporcionados por Alejandro II, y la cantidad restante se recaudó a través de donaciones. El proyecto de la catedral en estilo neobizantino fue desarrollado por Robert Pflug, y la construcción fue llevada a cabo por el arquitecto Nikolai Chagin. Los íconos fueron creados por los artistas Petr Shamsin, Vasily Vereshchagin y Vasily Vasilyev. En 1917, el templo fue entregado a la iglesia luterana, fue saqueado y devastado. En 1922, después de la restauración, los servicios se reanudaron y continuaron hasta 1963, cuando el templo fue cerrado. El interior fue destruido, y en el edificio se instalaron un planetario y un café. En 1991, el templo fue devuelto a los creyentes.