Главная православная святыня города. Инициатором его возведения стал в далеком 1792 г. епископ Буковины Даниил Влахович, но только во времена епископа Евгения Гакмана началось строительство. Начало строительства собора было освячено 3 июля 1844 г. Проект в стиле итальянского ренессанса и классической архитектуры подготовил венский архитектор Фердинанд Роелль. В 1846 г. один из самых больших храмов города (56 метров в длину, 30 в ширину, 46 метров в высоту) был возведен. В 1860 г храм реконструировал автор Резиденции Йозеф Главка. Освящение состоялось 5 июля 1864 г.
23 апреля 1877 г. в соборе был похоронен митрополит Евгений Гакман. Из первоначальных росписей собора сохранились фрески «Восхождение Святого Духа» и «Нагорная проповедь». 12 марта 2006 г. возле храма установлена скульптура Евгения Гакмана (скульптор Николай Мирошниченко, архитектор Виктор Кильчицкий). Пятитонную скульптуру отливали в Львове 10 литейщиков на протяжении двух лет.