В марте 1991 года в Карасуке была официально зарегистрирована православная община Свято-Владимирской церкви. Первые богослужения проводились в частном доме по улице Котовского, 90. В 1992 году для проведения регулярных богослужений было передано здание бывшей телемастерской по улице Луначарского, 4, которое было переоборудовано под храм. В 1997 году на территории этого храма была сооружена колокольня, и впервые за долгое время в городе зазвучал колокольный звон.
В начале 2000-х годов возникла необходимость строительства нового, более просторного храма для удовлетворения потребностей растущей православной общины. В 2003 году было окончательно согласовано место под строительство, и в январе 2006 года начались строительные работы. Проект храма предусматривал создание кирпичного здания в традиционном русском стиле с центральным куполом и звонницей. Финансирование строительства осуществлялось при поддержке Западно-Сибирской железной дороги, Фонда во имя святого апостола Андрея Первозванного, а также администрации Карасукского района. Местные жители также внесли значительный вклад, участвуя в сборе пожертвований и работах по благоустройству.
26 октября 2006 года архиепископ Новосибирский и Бердский Тихон совершил чин освящения новопостроенного храма во имя святого апостола Андрея Первозванного. С этого момента храм стал центром духовной жизни города и района. В феврале 2008 года на территории храма было открыто здание причтового дома, в котором разместились воскресная школа, трапезная и другие церковно-хозяйственные помещения. Впоследствии это здание стало местом размещения Карасукского епархиального управления.
Решением Священного Синода Русской Православной Церкви от 28 декабря 2011 года была учреждена Карасукская и Ордынская епархия, включающая девять районов Новосибирской области. Храм во имя святого апостола Андрея Первозванного получил статус кафедрального собора новой епархии. В марте 2012 года епископом Карасукским и Ордынским был назначен игумен Филипп (Новиков), хиротония которого состоялась 11 марта 2012 года.
Архитектурно собор представляет собой кирпичное здание в традиционном русском стиле с крупным центральным куполом и звонницей. Внутреннее убранство храма выполнено в соответствии с канонами православной церкви, включая иконостас и другие элементы церковного интерьера. Собор является не только религиозным центром, но и важным культурным объектом города.
