Храм иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радосте» во Владивостоке был возведен в 1907 году как церковь-школа в память о русских воинах, погибших в Русско-японской войне 1904–1905 годов. Инициатором строительства выступил начальник Русской духовной миссии в Корее архимандрит Павел (Ивановский). Участок земли под строительство был выделен городской думой в декабре 1905 года. Финансирование осуществлялось за счет добровольных пожертвований, преимущественно от военных.
Закладка храма состоялась в начале июня 1907 года. Проект разрабатывался при участии инженеров Багинова, Иванова и генерала Ставицкого. Строительные работы выполнялись китайскими рабочими. 9 декабря 1907 года архиепископ Владивостокский Евсевий (Никольский) совершил освящение храма в честь иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радосте». Над главным входом была размещена надпись: «Памяти убиенных воинов 1904–1905 годов».
Здание представляло собой двухэтажную кирпичную постройку Г-образной формы с колокольней над входом. В основном объеме располагался храм-памятник, а в северном крыле — классные комнаты и библиотека. В 1908 году при храме начала работу церковно-приходская школа, где к 1909 году обучалось 77 детей из рабочих семей. В 1913 году школа была переведена в другое здание, а в храме разместилось катехизическое училище.
В 1915 году под храмом был сооружен склеп для захоронения воинов. Первое погребение состоялось 10 января 1916 года, когда здесь был похоронен подполковник 31-го Сибирского стрелкового полка П. А. Павлов. В 1923 году советские власти закрыли школу и библиотеку при храме, а в 1927 году был закрыт и сам храм. Здание использовалось под детский дом, фабрику игрушек и жилые помещения.
В 1972 году здание было возвращено Русской Православной Церкви. В ходе реконструкции 1972–1975 годов над основным объемом было возведено пятикупольное завершение, пристроены колокольня и алтарная апсида. 8 мая 1976 года храм был освящен епископом Иркутским и Читинским Серапионом в честь святителя Николая Чудотворца. Северный придел сохранил прежнее посвящение иконе Божией Матери «Всех скорбящих Радосте».
С 1991 по 2024 год храм имел статус кафедрального собора Владивостокской епархии. В 1986–1988 годах по проекту архитектора В. А. Обертаса была проведена реставрация северного придела. В храме находятся почитаемые святыни, включая частицы мощей святителя Николая Чудотворца, великомученика Георгия Победоносца и других святых.