En 1902, le premier petit temple en bois a été construit à Edmonton grâce aux efforts du prêtre Iakov Korchinski et de sa femme Varvara. Quelques années plus tard, en 1908, un temple en bois de type standard a été érigé, qui a duré environ cinquante ans. Le 1er octobre 1946, les paroissiens ont décidé lors d'une assemblée générale de rejoindre le Patriarcat de Moscou.

La construction d'un nouveau bâtiment à sept dômes dans un style néo-roman, populaire en Galicie depuis le début du XIXe siècle, a commencé le 15 juin 1956. Depuis le 8 août 1959, des services religieux se déroulent déjà dans la cathédrale actuelle, située au centre d'Edmonton au-dessus de la rivière North Saskatchewan.

La principale relique de la cathédrale est une partie des reliques de la sainte grande martyre Barbe (le pied gauche), apportée de Kiev et remise à la cathédrale par l'archevêque d'Edmonton et du Canada Panteleimon (Rudyko). Selon la tradition athonite, elle est conservée dans l'autel sur le trône. La cathédrale est également célèbre pour deux icônes, de la sainte grande martyre Barbe et de l'Épiphanie du Seigneur, réalisées dans le style pictural athonite sur la Sainte Montagne dans les années 1970. En 1989, un musée-bibliothèque a été ouvert dans la cave de la cathédrale, où sont conservés les numéros du magazine « Canadian Orthodox Messenger ». Ce magazine trimestriel a été publié par les paroisses patriarcales au Canada de 1963 à 1986, et dans les années 1970-80, sa publication a été soutenue par Viktor Fyodorovich Lopushinsky, secrétaire-trésorier du conseil épiscopal et membre de la cathédrale depuis 1930.

Dans la salle à manger se trouve une icône dédiée au millénaire du Baptême de la Russie, spécialement peinte pour l'anniversaire sous la bénédiction de l'évêque de Serpoukhov Clément (Kapalin), actuellement métropolite de Kalouga et Borovsk. Une galerie de portraits des archevêques du Patriarcat de Moscou ayant servi au Canada y est également exposée.