Hasta el inicio de la Segunda Guerra Mundial, en Melbourne solo residían algunas familias rusas ortodoxas. En 1949, los inmigrantes recién llegados fundaron la parroquia de Pokrov. Como no había templo propio, los servicios se realizaban en locales alquilados.

Para 1954, la parroquia de Pokrov en Melbourne se había convertido en una de las más grandes de la diócesis y adquirió una iglesia neogótica vacía en Collingwood. La comunidad continuó creciendo, y en la década de 1960, la sala principal fue reconstruida y ampliada, pero aún no podía albergar a todos los interesados. Se decidió construir un nuevo templo, sin embargo, la elección del lugar y la compra del terreno resultaron ser complicadas y prolongadas.

El 5 de noviembre de 1989, el arzobispo Pavel (Pavlov) colocó la primera piedra del nuevo templo en presencia de todo el clero del estado de Victoria. En la piedra fundacional se colocó un fragmento de las reliquias de la mártir Gran Duquesa Isabel en un cilindro de bronce, lo que corresponde a la antigua tradición cristiana de construir iglesias sobre las tumbas de santos mártires.

El comité de construcción llegó a la conclusión de que la parroquia podría llevar a cabo el proyecto solo si la construcción se realizaba principalmente con sus propios recursos. El anciano Innokentiy Pavlovich Kozulin, elegido en 1988, encabezó un grupo de voluntarios, la mayoría de los cuales tenía experiencia en construcción. Según el protodiácono Nikolai Karypov, todos los trabajos de concreto, carpintería, soldadura y enlucido fueron realizados por voluntarios. Se invitó a maestros de Rusia para la talla en madera, quienes fabricaron el iconostasio y otros quioscos. Los constructores se esforzaron por recrear el templo en el estilo de Yaroslavl de los siglos XVI-XVII, utilizando tecnologías modernas.

Los trabajos exteriores tomaron doce años, y la decoración interior, siete. En febrero de 1996 se instalaron las cúpulas doradas, coronadas con cruces en octubre del mismo año. La construcción de la catedral se completó a principios de la década de 2000. En 2005-2006 se terminaron la sala, el estacionamiento de concreto y los senderos alrededor del templo. Comenzaron los trabajos de embellecimiento del área y la plantación de vegetación. El 24 de septiembre de 2006, el arzobispo Ilarion (Kapral) realizó la gran consagración de la nueva catedral de Pokrov.