A principios del siglo XIX, el área donde se encontraba la Catedral de la Protección estaba en las afueras de la ciudad. En 1805, se abrió un cementerio urbano, donde se construyó una iglesia de madera en honor a San Juan Bautista, con una capilla dedicada a la Elevación de la Cruz del Señor. Con el tiempo, los barrios de la ciudad se acercaron al cementerio, el número de feligreses aumentó y la antigua iglesia se volvió pequeña y deteriorada.

En 1853, los comerciantes Shikhobalov, Anton, Emelyan y Matvey, junto con los residentes de los barrios cercanos, se dirigieron al obispo de Samara, Evsevius Orlinsky, solicitando permiso para construir un nuevo templo de piedra en lugar de la iglesia de madera. El proyecto, desarrollado por el arquitecto provincial A.I. Maisner, fue enviado a San Petersburgo, pero no fue aprobado. En 1857, se aceptó el proyecto del arquitecto E.I. Zhiber. En ese momento, la iglesia del cementerio recibió el estatus de parroquial y el cementerio fue cerrado.

Anton y Emelyan Shikhobalov donaron 34 mil rublos para la construcción, lo que cubrió los gastos de la mampostería de piedra y el acabado interior. Las obras comenzaron en julio de 1857, y el 14 de septiembre del mismo año, el obispo Teofil Nadezhdin colocó solemnemente la primera piedra del templo. El comité de construcción estaba formado por los hermanos Shikhobalov, los sacerdotes Ioann Slovoakhtov y Alexander Tsaregradsky, así como los benefactores parroquiales. Anton Shikhobalov se convirtió en el tesorero del comité y el primer anciano de la iglesia.

La construcción se llevó a cabo de manera diligente y se completó en dos años. Por su esfuerzo en la edificación del templo, los hermanos Shikhobalov fueron premiados con medallas de oro, y Parshensky recibió la orden de San Stanislao de 3ª clase. En el recinto de la iglesia se estableció la cripta familiar de los Shikhobalov.

El 17 de julio de 1861, el altar mayor fue consagrado en honor a la Protección de la Santísima Virgen, y el 12 de noviembre del mismo año, el altar derecho en nombre del santo Mitrofán. El primer párroco fue el protoierey Alexander Tsaregradsky, y tras su muerte, su hermano Nikolai.

Aunque la iglesia fue planificada como de tres altares, durante mucho tiempo en la capilla izquierda se ubicaron la sacristía y la oficina. En 1906-1907, con fondos de Petr Ivanovich Shikhobalov, se realizó una ampliación, donde se trasladaron la oficina y la sacristía. En 1911, el altar izquierdo fue consagrado en honor al santo mártir Emiliano.

La arquitectura de la iglesia de la Protección está realizada en el estilo de la arquitectura de templos moscovitas del siglo XVII y tiene capacidad para hasta 2000 personas. El interior estaba ricamente decorado, los altares revestidos de mármol artificial y las paredes cubiertas de frescos. La imagen del Santo Sudario de Jesucristo y la cruz con las reliquias de los santos eran especialmente veneradas.

Durante 60 años, la iglesia recibió generosas donaciones de los comerciantes Shikhobalov. Anton Shikhobalov reemplazó la campana, pagó el revestimiento de la iglesia, construyó una casa para el clero y abrió una escuela dominical. En 1890, con sus fondos, se organizó el parque de la Protección.

Después de la revolución de 1917, la iglesia quedó bajo el control de los renovadores, pero en 1938 se unió a la Patriarcado de Moscú. Durante la guerra, la catedral participó en la recolección de donaciones, y su coro fue uno de los mejores de Rusia.

En 1977, la catedral sufrió un incendio que destruyó gran parte de la pintura. La restauración del templo duró casi cuatro años. En 1991, se abrió la cripta de los Shikhobalov, y los restos fueron reenterrados en el territorio de la catedral.

Hoy en día, la Catedral de la Protección lleva a cabo servicios regulares y trabajo espiritual y educativo. En el futuro, puede ceder el estatus de catedral a una nueva catedral, pero seguirá siendo una parte importante de la historia de la Iglesia Ortodoxa Rusa y de la diócesis de Samara.