Самый старый храм в г. Омске, возведенный в стиле классицизма. Принято считать, что автор проекта – зодчий В.П. Стасов. Своим центральным местоположением храм обязан личному вмешательству Императора Николая I.
Собор возводился с 1833 по 1840 гг. на деньги сибирских казаков. До 1916 г. он имел статус церкви, после – собора. До революции и в годы Гражданской войны здесь хранились реликвии Сибирского казачьего войска: Знамя Ермака, Знамя Иоанна и Петра Алексеевичей, Георгиевский крест Г.А. Колпаковского. В разное время в храме молились Цесаревич Николай Александрович (Николай II), Л.Г. Корнилов, А.В. Колчак. Здесь крестили поэта Л.Н. Мартынова и будущего генерала Д.М. Карбышева. В 1928 г. Казачий храм был закрыт. В разное время его перестраивали и арендовали различные учреждения и организации.
С 1966 г. здание не эксплуатировалось. В 1970 г. появилось решение Горисполкома о его сносе, но это решение не было воплощено. После ремонта с 1983 г. здесь разместился Зал органной и камерной музыки. С 1991 г. храмовое здание использовалось Омско-Тарской Епархией совместно с Управлением культуры, а с июня 1998 г. его полностью передали Омско-Тарскому Епархиальному управлению.