Depuis le milieu des années 1990, de nombreux Russes ont commencé à vivre en Thaïlande. En décembre 1999, le Saint-Synode de l'Église orthodoxe russe a décidé de créer une paroisse au nom de Saint Nicolas à Bangkok et a nommé l'igoumène Oleg (Tcherépanine) comme son supérieur.

Au départ, les services religieux se déroulaient sous un manguier en raison de problèmes de locaux. L'aide est venue d'une résidente locale, Samanchit Thamovit, qui possédait des biens immobiliers à Bangkok. Elle a offert à la paroisse un terrain avec deux bâtiments résidentiels, dont l'un a été aménagé en église. Rapidement, la paroisse a commencé à accueillir non seulement des ressortissants de l'ex-URSS, mais aussi des Roumains et des habitants locaux.

Le 27 décembre 2001, le Saint-Synode de l'Église orthodoxe russe a établi une Représentation de l'Église orthodoxe russe en Thaïlande auprès de la paroisse Saint-Nicolas, lui confiant le soin spirituel des orthodoxes au Cambodge et au Laos. En 2005, une petite église séparée a été construite, où les services étaient célébrés quotidiennement. Des entretiens étaient menés avec ceux qui souhaitaient recevoir le baptême, et ils recevaient l'Évangile et de la littérature chrétienne pour se préparer à cette étape consciente.

Au début de 2008, les autorités thaïlandaises, reconnaissant l'activité de longue date de la communauté orthodoxe, l'ont jugée utile et conforme aux intérêts du pays. En juillet 2008, il a été décidé d'acquérir un nouveau terrain à Bangkok pour la construction d'une église orthodoxe.

Le 20 décembre 2012, l'archimandrite Oleg (Tcherépanin) a célébré la cérémonie de fondation de l'église sur le site de construction. Les travaux se sont achevés en janvier 2014, et en février, la cathédrale a été consacrée. Depuis septembre 2014, une école du dimanche pour les enfants de 6 à 12 ans a commencé à fonctionner à la cathédrale. En décembre 2018, la construction d'une chapelle au nom du vénérable Serge de Radonège a débuté sur le côté gauche de la cathédrale.