В 1994 году на месте будущего храмового комплекса был построен временный храм, освящённый митрополитом Минским и Слуцким Филаретом, Патриаршим экзархом всея Беларуси. В течение нескольких лет временная церковь достраивалась и перестраивалась: менялись купола, поднималась крыша, устраивались полы, потолки, отопление и освещение. В 2004 году после праздника Успения было получено благословение правящего архиерея на начало строительства главного храма. Осенью того же года был вырыт котлован и началось возведение собора. Строительство главного храма проходило без применения башенного крана, все материалы носили вручную.
Архитектурный облик собора представляет собой сочетание традиционного русского церковного зодчества и современных строительных технологий. Здание выполнено из кирпича, имеет крестово-купольную структуру с центральным куполом, увенчанным золочёным крестом, и четырьмя боковыми куполами. Фасады окрашены в светлые тона, кровля покрыта зелёной металлочерепицей. Внутреннее убранство храма оформлено в соответствии с канонами православной церкви, включая иконостас, иконы и другие элементы церковной утвари.
С момента освящения храм функционирует как место проведения богослужений, особенно в памятные даты, связанные с историей епархии и православными праздниками. Он служит духовным центром для прихожан, а также для жителей города Молодечно и окрестностей.