Строительство собора велось в несколько этапов: в 1791–1803 гг. строилась храмовая часть собора (предположительно по проекту Т. Адамини); в 1825–1835 гг. — 60-метровая пятиярусная колокольня; в 1840–1842 гг. — каменная трапезная, соединившая основной объем храма с колокольней.
Первоначально здание церкви было сооружено в плане греческого креста с полуциркульной в плане апсидой.
