С 1962 года и по сегодняшний день Свято-Макариевский храм служит кафедральным собором Полтавской епархии. В начале XX века никто не мог предположить, что небольшая приходская церковь на окраине, известной как Берековка или Голодрабовка, станет главным собором.

Главным меценатом строительства церкви был полтавский купец второй гильдии Л.В. Колесников. Лев Васильевич и его жена Анастасия Ивановна оставили добрую память, запечатленную в храмах Полтавы. Известно, что на их средства был построен и содержался храм Святой Троицы на Сенной площади, где они и были похоронены. Значительные средства семья завещала на возведение Макариевской церкви, которую построили в 1903 году, через два года после смерти Колесникова. В 1904 году храм освятил епископ Полтавский и Переяславский Иларион в честь преподобномученика Макария, Переяславского, Овручского и Каневского чудотворца.

В 1907 году в храме освятили еще один придел в честь пророка Илии. Об этом свидетельствует крест с надписью, установленный на простом деревянном престоле: “Во имя Отца, и Сына и Святаго Духа. Сооружен сей Святый Престол в честь и память Святого Пророка Илии при императоре Николае II, при епископе Иоанне, иждивением прихожанина Илии Константиновича и его жены Агафьи Исидоровны Радченковых. Освящен сей Святый Престол с благословения епископа Полтавским городским благочинным протоиереем о. Василием Глинским 12 мая 1907 года при настоятеле церкви священнике Илии Феодоровиче Кущинском, диаконе Василии Запорожченко и церковном старосте Михаиле Андреевиче Шпильке. Мещане Анна Петровна Моргулева, Анна Кононовна Тестенкова”.

В 1930-х годах Макариевская церковь продолжала действовать. В Великую Пятницу 1937 года иеромонах Ефрем служил при выносе Святой Плащаницы и готовился встретить Великую Субботу, но был арестован. В результате Полтава встретила Пасхальные праздники в тишине. Впервые за всю историю города колокола молчали, куличи не освящались, и прихожане грустно разошлись по домам. Власти не отбирали церковь, но лицемерно заявляли: найдите священника и служите. Ключи от храма оставались у старосты. Позже назначили священника из Харькова, который служил около месяца. Затем храм снова замолчал. В 1938 году на Крещение колокола зазвонили, но ненадолго, всего месяц. Позже храм использовали как склад для сахара, но это не повредило ему, так как мешки лежали на полу, а алтарь остался нетронутым.

В сентябре 1941 года, после оккупации Полтавы немцами, были развешаны листовки с объявлением о свободе религии. 14 октября, на праздник Покрова Божьей Матери, после почти двухлетнего перерыва, состоялось первое долгожданное богослужение.

После сноса в 1962 году Преображенского собора Макариевская церковь получила статус кафедрального храма. Несколько реставраций не изменили его первоначального облика.