La iglesia ortodoxa de madera, construida en Baranovichi en 1908 en el lugar de la actual catedral, fue ampliada en 1915 durante la Primera Guerra Mundial. Sin embargo, en la noche del 2 de mayo de 1921, después de la vigilia festiva del primer día de Pascua, el templo se incendió. Por la mañana, los habitantes ortodoxos de la ciudad se reunieron en el lugar del incendio, y la parroquia decidió restaurar la iglesia.

La nueva catedral fue construida entre 1924 y 1931. El volumen principal de la catedral, que representa un cuadrado de cuatro columnas, se adosa por el lado este a tres ábsides semicirculares y está cubierto con una cúpula semiesférica con ventanas redondas. Las fachadas norte y sur están decoradas con pórticos monumentales con cuatro columnas de orden jónico estilizado, que enmarcan las entradas laterales. Por el lado oeste, un estrecho comedor conecta el volumen principal con el campanario de tres niveles, rematado con una cúpula semiesférica con aguja. En la decoración del campanario se utilizan columnas angulares y emparejadas, semicolumnas, pilastras y cornisas perfiladas. La entrada principal está destacada por un tímpano semicircular, y los vanos de las ventanas y nichos están adornados con marcos con frontones triangulares.

Bajo el templo hay amplios sótanos con entradas exteriores separadas, incluyendo la sacristía bajo la parte del altar. El edificio está decorado con paneles de mosaico, que se han conservado con pérdida parcial de esmalte. Estos paneles fueron realizados entre 1902 y 1911 en el taller de San Petersburgo de V. Frolov para la catedral de Alejandro Nevski en Varsovia y fueron trasladados a Baranovichi en 1926-1927.

Al final del ábside se encuentra el mosaico "La Virgen con el Niño", que forma parte de la composición "De ti nos alegramos", creada según un boceto de V. Vasnetsov. Los mosaicos "El Salvador con el donante" y "Deisis", realizados según los cartones de N. Koshelev, se encuentran en el tímpano del frontón del pórtico sur y sobre la entrada norte, respectivamente. El arquitecto L. Benois está representado en la imagen del donante con un modelo de la catedral de Alejandro Nevski en Varsovia. Los mosaicos "La Virgen con los Ángeles" y un fragmento de la composición "La catedral del arcángel Miguel", realizados según los cartones de N. Bruni, están ubicados sobre la entrada sur y en el tímpano del frontón del pórtico norte. En la columna de soporte sur está representado José de Volokolamsk, y en la norte, el metropolitano Alexis, ambos según los cartones de V. Dumitrashko.

En 1926-1927, parte de los famosos mosaicos de la catedral de Alejandro Nevski en Polonia, incluyendo fragmentos de paneles, como el mosaico de N.A. Koshelev "El Salvador con el donante", fue trasladada a Baranovichi y fijada en las paredes de la iglesia ortodoxa construida en 1931 en honor a la Protección de la Santísima Virgen.