4 июня 2000 года было принято решение о создании прихода. Новое место для строительства собора выбрали в центре города, на пересечении основных транспортных маршрутов, чтобы обеспечить доступность для жителей различных районов. Строительство собора началось в 2000 году и завершилось в 2001 году. Основные средства на строительство были выделены ОАО «КНПЗ – РОСНЕФТЬ», также значительные пожертвования поступили от городских предприятий, организаций и жителей. Краевые и городские власти оказывали поддержку в организации и контроле за строительством.
Архитектурный проект собора разработал комсомольский архитектор В. Н. Редколис. Здание выполнено в традиционном русском стиле с элементами древнерусского зодчества. Собор имеет два придела: нижний придел во имя святителя Николая Мирликийского был освящен 1 ноября 2001 года, верхний придел в честь Казанской иконы Божией Матери — 2 ноября 2001 года. Чин освящения совершил епископ Хабаровский и Приамурский Марк.
С момента открытия собор стал центром духовной жизни города. Здесь регулярно проводятся богослужения, таинства и обряды. В августе 2003 года в храме каждую неделю принимали крещение более 100 человек.
