La cathédrale Sainte-Sophie à Harbin, autrefois église orthodoxe, est aujourd'hui l'un des symboles de Harbin russe. Depuis novembre 1996, elle est inscrite au patrimoine culturel de la Chine. Actuellement, la cathédrale abrite un musée d'architecture, où sont présentées des photographies et des maquettes des bâtiments de la ville.

À l'origine, le temple en bois de Sainte-Sophie a été construit en mars 1907 pour le 17e régiment de fusiliers de l'Est sibérien. En 1911, le temple a été rénové : un mur en brique a été érigé autour de lui. En 1923, une deuxième reconstruction a commencé, qui a duré 9 ans, et le 25 novembre 1932, la cathédrale rénovée a été entièrement consacrée.

Le temple à trois coupoles est réalisé dans un style néo-russe et atteint une hauteur de 48,55 mètres. C'est l'un des plus grands temples chrétiens de l'Extrême-Orient, pouvant accueillir jusqu'à 2000 personnes. Les murs en brique rouge ne sont pas enduits. Le dôme central a une forme en bulbe et repose sur un haut tambour, entouré de fenêtres et de kokoshniks. Les deux petites coupoles sont de style en tente. Les façades sont ornées de motifs décoratifs avec des inserts en carreaux de faïence et en majolique, et l'entrée est décorée d'un portail en arc. Au-dessus de l'entrée se dresse un clocher à deux niveaux avec des arcs de cloches, surmonté d'une coupole en bulbe dorée avec une croix. Les murs intérieurs sont peints par l'artiste russe Anastasiev. La cathédrale conserve trois lieux avec des objets religieux : au centre, une sculpture de Jésus-Christ, à droite, une icône de la Résurrection du Christ et des images de sainte Sophie et de saint Nicolas le Miracleux.

Après le départ des Russes, la cathédrale a été utilisée comme entrepôt pour les commerçants du marché situé à proximité du premier grand magasin de Harbin. Pendant longtemps, le bâtiment a été à l'abandon et a servi de dortoir pour les ouvriers. En 1997, les autorités municipales ont rénové la cathédrale, démoli plusieurs quartiers résidentiels pour restaurer la place. En 2006, le temple et la place ont été à nouveau rénovés pour y aménager une salle d'exposition.