La Catedral de Catalina, fundada el 30 de agosto de 1781, es la construcción más antigua en el territorio de la antigua fortaleza de Jersón. Fue iniciada por I. Gannibal y la construcción se llevó a cabo bajo la dirección del arquitecto moscovita I.M. Sitnikov desde 1781 hasta 1786. La catedral fue erigida con piedra caliza de Ingulec de color amarillo pálido en estilo neoclásico ruso, con un pórtico de cuatro columnas en la fachada oeste y una cúpula baja. En las nichos exteriores se colocaron seis esculturas de santos. El iconostasio, realizado en la tradición de Europa occidental por maestros de San Petersburgo, no se ha conservado, pero parte de los íconos se encuentra en el Museo de Bellas Artes de Jersón, nombrado en honor a Shovkunenko. La catedral fue consagrada el 17 de mayo de 1786.

Un año después, fue visitada por la emperatriz Catalina II, en honor a quien se celebró un servicio. Se preparó una silla para ella en el "lugar real". Por su orden, en el frontón de la fachada principal apareció la inscripción: "A Cristo Salvador, Catalina II dedica", lo que dio a la catedral un segundo nombre, el de Salvador.

El 23 de noviembre de 1791, por orden de Catalina II, en la cripta del sótano de la catedral fueron enterrados los restos del príncipe G.A. Potemkin-Taurida, creador de Jersón y de la Flota del Mar Negro. Alrededor de la catedral descansan sus contemporáneos, enterrados por su orden. Durante la guerra ruso-turca de 1787-1791, se creó un memorial en el recinto de la catedral con las tumbas de los héroes caídos.

Para 1800, al oeste de la catedral, se construyó una campanario de piedra según el proyecto de I.E. Starov, que sufrió daños por un terremoto dos años después. En 1806, se erigió cerca un campanario de madera temporal con una gran campana, donada por Catalina II. Este se utilizó hasta la finalización de la nueva campanario de piedra, que se ha conservado hasta nuestros días.

En mayo de 1922, se retiraron del templo valores por un peso de más de 40 kg, y en diciembre de 1929 se quitaron las campanas y se desmanteló el iconostasio, parte de los íconos se transfirió al Museo de Historia Local de Jersón. En mayo de 1930, se inauguró un museo antirreligioso en la catedral, que pronto fue cerrado, y el edificio se utilizó como almacén de granos. En agosto de 1941, la catedral fue nuevamente consagrada y abierta para los creyentes. Con las partes conservadas del antiguo iconostasio se reunió uno nuevo, y se devolvieron algunos íconos antiguos.

Desde 1945 hasta 1947, la sede de Jersón fue trasladada a la Catedral de Catalina desde la Catedral de la Asunción. Después de la guerra, el templo funcionó hasta 1962, luego fue cerrado y los utensilios de la iglesia se transfirieron a la Catedral de San Espíritu. El edificio se utilizó para almacenar leña y más tarde como almacén de libros de la región. Estuvo vacío durante un tiempo, pero en agosto de 1968, la catedral recibió el estatus de monumento de importancia republicana y comenzó a ser utilizada como objeto turístico. En la primera mitad de 1969, se restauraron las esculturas de los Apóstoles Pedro y Pablo en la fachada de la catedral. En 1970, se inauguró en el edificio de la catedral la Casa de Propaganda de la Organización Regional de Jersón de la Sociedad de Protección de Monumentos de Historia y Cultura, donde se llevaron a cabo exposiciones, cine-foros y veladas musicales.

A principios de la década de 1980, se restauraron los dos niveles superiores destruidos del campanario según los antiguos planos y se instaló una cruz dorada. Sin embargo, en 1989, el edificio de la catedral fue cerrado debido a su estado de emergencia.

El 25 de agosto de 1991, el templo fue devuelto a la Iglesia, comenzaron los trabajos de restauración y se reanudaron los servicios religiosos. En 2007, se instaló un nuevo iconostasio en la catedral.