Петропавловский собор строился и возводился по инициативе и непосредственном участии самих горожан. Самые первые проектные разработки велись в 1991 году группой молодых специалистов.
Заложение первого камня состоялось в 1994 году. В сентябре 1997 года состоялось Воздвижение Животворящего Креста Господня на строящейся тогда новотроицкой церкви. Сегодня пятиглавый кирпичный собор в духе городских соборов XV-XVI вв. стал одним из самых красивых украшений не только Новотроицка, но и всего Оренбуржья.
Общая площадь территории церковного комплекса в пределах ограды составила шесть гектаров, из них два гектара занимает пруд – уникальное природное озеро, в котором бьют родники и водится рыба.
Архитектурная композиция здания составлена из трех основных объёмов: храма, колокольни и соединяющего их перехода. Покрытие крестовокупольное, пятиглавое.
Всего же в храме два престола: в честь Святых первоверховных апостолов Петра и Павла и Святого благоверного князя Александра Невского. Главной святыней собора является икона святых Петра и Павла.
На территории храма расположена церковная лавка, водосвятная часовня, дом настоятеля, административное здание, в котором находятся воскресная школа для детей, трапезная, рабочий кабинет настоятеля, просфорная, швейная.
Петропавловский собор имеет подсветку в вечернее и ночное время.
В течение всего года здесь проводятся богослужения.
