На протяжении 123 лет в Свято-Симеоновском кафедральном соборе не прекращается служение Господу. Это храм с удивительной судьбой: он уцелел в годы гражданской войны, избежав разрушений и осквернений в советское время, когда многие челябинские храмы постигла иная участь. За это время храм не только сохранился, но и расширился, превратившись из небольшой кладбищенской церкви в главный храм Челябинской епархии. В момент строительства Свято-Симеоновской церкви Челябинск уже был крупным губернским городом. В 1862 году его приходы вошли в состав Оренбургской епархии, которая недавно получила самостоятельность. В Челябинске уже существовали Христорождественский собор, Свято-Троицкая и Казанская церкви, а также монастырские Одигитриевская и Николаевская церкви и Покровский храм при духовном училище. Потребность в новой церкви возникла из-за большой любви горожан к праведному Симеону Верхотурскому, чьи мощи покоились в Свято-Никольском монастыре Верхотурья и привлекали множество паломников.

По решению Консистории от 24 января 1873 года было разрешено строительство каменной Симеоновской церкви на городском кладбище. В 1883 году, спустя десять лет, на пожертвования была построена и освящена церковь с престолом во имя Святого Симеона Верхотурского. Это было небольшое белое здание с полукруглой апсидой и колокольней. В 1889 году буря разрушила колокольню, повредив крышу. Восстановительные работы были поручены Павлу Кутыреву и завершены к 14 мая 1890 года. Петр Ильиных, известный благотворитель, участвовал в восстановлении. Он был похоронен во дворе храма в 1896 году.

После революции русская православная церковь пережила тяжелые времена, и челябинские храмы закрывались один за другим. В 1922 году Свято-Симеоновская церковь была передана обновленческой общине. К 1930 году она осталась единственной уцелевшей церковью в Челябинске. В августе 1930 года ее планировали закрыть, но благодаря секретной инструкции ВЦИК и СНК РСФСР храм был спасен и продолжил функционировать. Во время Великой Отечественной войны храм стал центром патриотической работы, прихожане собрали значительные средства для Фонда обороны. Настоятель Сергий Ашихмин получил благодарности от Сталина за свою деятельность.

Во второй половине XX века храм несколько раз реконструировался. В 1947 и 1960 годах появились новые приделы и хозяйственные постройки. В 1976 и 1977 годах были расширены притвор и алтарная часть. В 1986 и 1990 годах прошла третья реконструкция, превратившая церковь в трехпрестольный кафедральный собор. В 1989 году храм получил статус кафедрального. Реконструкция 1988 года стала испытанием для прихожан, которые активно участвовали в строительстве. Были возведены новые приделы, а старая церковь сохранилась в первозданном виде.

В ходе реконструкции преобразился и церковный двор. Были снесены старые постройки, а все службы разместились в новом административном здании. Авторами проекта были архитекторы А.Г. Буров и В.И. Токарев. Фасад украсили порталы и живописные образы святых. В последние годы фасадная живопись была обновлена. В 1990 году интерьер храма расписали московские художники. В 2002-2005 годах обновили иконостасы. Сейчас в храме продолжаются строительные работы, планируется обновление иконостаса и росписи. Теперь трудно узнать в этом соборе небольшую белую церковь.