La cathédrale Saint-Pierre et Saint-Paul est l'un des plus anciens temples de l'éparchie de Louhansk, ayant survécu grâce à la miséricorde divine durant les périodes de destructions massives. Cette cathédrale peut être considérée comme un monument de l'architecture religieuse de la fin du XVIIIe siècle.

Selon les documents, à l'emplacement de l'actuelle cathédrale, une église en bois en l'honneur des saints apôtres Pierre et Paul a été construite en 1761, sur la bénédiction de Son Éminence Ioasaf Mitkevitch, évêque de Belgorod et d'Oboyansk.

En 1782, cette église dans le village de Kamenny Brod comptait environ 200 maisons paroissiales et jusqu'à 600 habitants permanents, et le clergé était unipersonnel.

Trente ans après sa construction, le toit, les voûtes et les fondations de l'église étaient fortement délabrés. Il était initialement prévu de remplacer le haut et de réparer les fondations tout en conservant les murs, mais il a ensuite été décidé de reconstruire l'église au même endroit. En 1793, la bénédiction de Son Éminence Iov Potemkin, évêque de Théodosie et de Marioupol, a été obtenue pour cela. Après l'achèvement des travaux, le métropolite de Yekaterinoslav, Gavriil Bodoni-Bonulesco, a ordonné de vérifier l'église reconstruite, et le 26 novembre 1795, il a béni son inauguration et délivré l'antimins consacré.

Après la reconstruction, l'église Saint-Pierre et Saint-Paul est devenue à trois nefs, à coupole unique, avec une entrée latérale du côté nord et un porche.

En 1905, l'église a été reconstruite en pierre avec un clocher, qui abritait 7 cloches pesant au total environ 200 pouds. L'église comptait trois autels : ceux des apôtres Pierre et Paul, de la Protection de la Mère de Dieu et de la Rencontre du Seigneur. Dans les années 30 du XXe siècle, l'église comptait 89 icônes, dont 50 faisaient partie d'un iconostase à trois niveaux.

Beaucoup de ces icônes ont été peintes par un maître local, Ivan Yakovlevich Novakovich, président du conseil paroissial de l'église Saint-Pierre et Saint-Paul. Son nom figurait sous de nombreuses icônes qui ornaient les temples de l'éparchie de Louhansk à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. En 1929, l'église a été fermée par décision des autorités, le bâtiment n'a pas été utilisé pendant plusieurs années, et en 1935, il a été réaménagé en club. Le clocher a été utilisé à des fins géodésiques, il a donc été conservé, mais au lieu d'un dôme avec une croix, un flèche a été installée.

Ce n'est qu'en 1942 que l'église Saint-Pierre et Saint-Paul a été restituée aux paroissiens. En octobre 1944, une communauté paroissiale a été enregistrée, à laquelle le bâtiment de l'église et les biens ecclésiastiques ont été transférés sur une base contractuelle. La vie paroissiale a rapidement repris, et en 1948, l'église comptait déjà 109 icônes.

Depuis le 6 mars 1950, l'église Saint-Pierre et Saint-Paul est devenue la cathédrale.

Dans les années 80, d'importants travaux d'aménagement du territoire de la cathédrale et d'amélioration de son apparence extérieure et de son décor intérieur ont été réalisés. À cette époque, un bâtiment ecclésiastique a été construit, abritant un baptistère, une salle pour l'école du dimanche, une salle de préparation des prosphores et des locaux de service. Dans les années 90, un clocher a été construit.