D'après des documents historiques, il est connu qu'à Tarousa, dès le XVIe siècle, il existait une cathédrale urbaine dédiée à saint Nicolas le Thaumaturge. Ces documents mentionnent des dons et des bienfaits royaux accordés à la cathédrale de Nicolas. Par exemple, des lettres du tsar Fiodor Ivanovitch de 1594 sur la construction d'églises, ainsi que du tsar Mikhaïl Fiodorovitch du 25 décembre 1615 pour la construction, des bougies, de l'encens et la moitié du péage sur la rivière Oka. Le tsar Alexeï Mikhaïlovitch a également fait des dons à la cathédrale.

Les livres de recensement de 1625 indiquent que l'église de Nicolas à Tarousa était en bois et se trouvait « près de l'éboulement », et que tous les biens ecclésiastiques étaient « la propriété de l'État ».

En 1779, un grand incendie a ravagé Tarousa, ne laissant que 23 maisons, et la cathédrale en bois de Nicolas a brûlé. L'administration spirituelle de Tarousa a demandé à la Consistoire spirituelle de Kroutitski la permission de construire une nouvelle église en bois au même endroit, en utilisant le bois de l'église brûlée.

Le 13 mai 1785, il a été ordonné de construire à Tarousa une cathédrale en pierre avec un clocher aux frais de l'État, à l'exception de l'iconostase, pour 5989 roubles. La construction devait commencer en 1785 et se terminer en 1787. Les travaux, commencés sur ordre de l'impératrice Catherine II, ont été achevés en 1789. Un contrat avec le marchand de Kalouga Ivan Maksimovitch Altynikov, qui s'était engagé à construire la cathédrale, a été conservé. Cependant, à la date prévue, la construction n'était pas terminée. L'architecte, ayant inspecté le site le 5 juin 1786, a découvert des matériaux de mauvaise qualité, et les travaux ont été temporairement suspendus.

L'architecte de la cathédrale Pierre-Paul est considéré comme Ivan Denisovitch Yasnygin, architecte provincial de Kalouga de 1785 à 1822. Il est connu comme le continuateur des traditions de l'architecte P.R. Nikitine.

Le 22 mars 1790, la cathédrale a été consacrée en l'honneur des saints apôtres Pierre et Paul. À l'origine, elle était allongée avec un clocher en pierre à trois niveaux, mais sans chapelles latérales. Dans les années 1820, grâce aux paroissiens et aux « bienfaiteurs généreux », deux autres chapelles ont été construites. Au final, la cathédrale comptait trois autels : celui des saints apôtres Pierre et Paul, de saint Nicolas le Thaumaturge (consacré le 25 juin 1823) et de l'Assomption de la Sainte Vierge (consacré le 1er octobre 1833).

En 1871, une clôture en pierre avec une grille en fer ajourée a été installée. À l'intérieur de la clôture, parmi les arbres fruitiers et les lilas, se trouvaient les tombes des clercs. La cathédrale avait une grande cloche pesant 210 pouds, et il y avait au total sept cloches dans le clocher. Des écoles étaient en activité dans la paroisse : une école primaire urbaine de quatre classes, deux écoles paroissiales urbaines et une école paroissiale.

Au XXe siècle, la cathédrale a subi le sort de nombreux temples : en 1933, elle a été fermée, les clercs ont été arrêtés et réprimés. La destruction de la cathédrale a commencé vers 1937. Selon les témoignages, le clocher a été enroulé de câbles en acier et ses fondations ont été attaquées. Après plusieurs tentatives, le clocher s'est effondré. Sur la place où se trouve maintenant le monument à Lénine, des livres, des icônes et des objets liturgiques ont été brûlés. Dans le feu, des livres anciens, des icônes anciennes et d'autres reliques ont été détruits. Des livres d'église et des ornements ont été rassemblés de tout le district et brûlés à Tarousa. Le nécropole autour de l'église a été perdu, et la grande cloche a été emmenée au sovkhoze Tarousski.

À l'époque soviétique, la cathédrale a été utilisée comme maison des pionniers, le bâtiment a été reconstruit, une scène a été installée à l'emplacement de l'autel, et l'espace a été divisé en deux étages. La renaissance de la cathédrale a commencé avec le transfert du bâtiment à l'Éparchie de Kalouga. Le 22 juillet 1999, la cathédrale a été transférée à l'éparchie sur la base d'un décret du ministère de la Culture et du ministère des Biens de l'État de la Fédération de Russie.

La cathédrale est en cours de restauration dans son apparence originale avec la préservation de tous les détails architecturaux. L'architecte de la restauration est Alexandre Lioubeshkine. La première prière et procession ont eu lieu le 12 juillet 2001 sous la direction de l'archevêque de Kalouga et Borovski Clément.

En 2003, l'octogone du dôme principal a été restauré et une croix a été installée. En 2004, des croix ont été placées sur les dômes des chapelles de saint Nicolas le Thaumaturge et de l'Assomption. Au printemps 2005, l'élévation du clocher à trois niveaux a été achevée. Le père Leonid a demandé aux habitants de la ville de collecter des fonds pour le clocher. La somme nécessaire, 600 000 roubles, a été collectée, dont 200 000 pour la grande cloche. Les noms de plus de huit cents personnes ayant fait des dons pour la cloche sont connus. Le 12 juillet, le jour de Pierre, les cloches ont été élevées au troisième niveau du clocher.

La fête principale de Tarousa est devenue la fête patronale de la cathédrale, le 12 juillet, jour de la mémoire des saints apôtres Pierre et Paul.