En 1928, el arzobispo de Shanghái Simón (Vinogradov) se dirigió a los creyentes ortodoxos rusos en Shanghái con la solicitud de recaudar fondos para la construcción de una gran iglesia ortodoxa. La catedral fue inaugurada en mayo de 1933 gracias a los esfuerzos del metropolitano Víctor (Svyatin). El proyecto del templo fue creado por el artista Y. L. Likhonos, y los trabajos técnicos fueron realizados por los ingenieros B. F. Zenzinov y N. A. Belanovski. La construcción se completó en 1937 bajo la dirección del obispo de Shanghái Juan (Maximovich).

El templo alcanzó una altura de 35 metros y podía albergar alrededor de 2,500 personas, incluyendo 300 en el coro. El costo total de la construcción y el equipamiento superó los 150,000 dólares. Durante la revolución cultural, la catedral fue cerrada para los servicios religiosos.

En 2002, la comunidad rusa de Shanghái expresó su protesta contra el alquiler del edificio de la catedral, temiendo que su decoración interior fuera alterada y que la catedral se convirtiera en una discoteca. Expresaron su pesar por tal desarrollo de los acontecimientos. Desde entonces, el club ruso de Shanghái continúa luchando por la restitución de la catedral.

El 15 de mayo de 2013, durante la primera visita del líder de la Iglesia Ortodoxa Rusa a China, el Patriarca de Moscú y de toda Rusia Kirill celebró una liturgia divina en el edificio de la antigua catedral.

En mayo de 2014, como parte de la visita del Presidente de Rusia V. V. Putin a la República Popular China, se llevó a cabo en la catedral una exposición fotográfica titulada «Rusos en Shanghái. Años 1930». El uso del edificio para proyectos humanitarios relacionados con la presencia rusa en Shanghái es parte de los esfuerzos de Rusia y de la Iglesia Ortodoxa Rusa para preservar los monumentos del patrimonio espiritual ruso en China y apoyar a la Iglesia Ortodoxa Autónoma China.

El 28 de abril de 2019, se celebró un servicio pascual en la catedral, al que asistieron varios cientos de creyentes. Fue un evento único, autorizado por las autoridades locales.