В 1873 году этот храм сгорел.В 1877 году, на собрании станичников численностью 2300 человек, было принято решение о строительстве новой каменной церкви.Строительство началось в 1882 году по проекту областного архитектора Терского округа Михаила Адамовича Сурмиевича.Торжественное освящение нового храма состоялось 6 декабря 1886 года.
В 1889 году при храме открылась женская церковная школа, в которой обучалось 55 девочек. В 1894 году была создана школа грамотности под названием «Народная». В это же время образовалось церковно-приходское попечительство, занимающееся воспитанием сирот, помощью больным, бедным и семьям заключенных. В 1894 году из города Моздока в станицу Прохладную была принесена Моздокская чудотворная икона Божией Матери, ставшая главной святыней храма.
В 1901 году завершилось строительство колокольни стоимостью 5000 рублей. К 1912 году в храме служили три священника, один диакон и два псаломщика.
В 1937 году храм был закрыт и использовался как склад для хранения зерна. В 1938 году была отобрана церковно-приходская школа, церковное имущество разграблено, а с колокольни сброшены шестидесятипудовые колокола. Попытка разрушить храм была предотвращена усилиями верующих.
Во время Великой Отечественной войны, 19 декабря 1942 года, на праздник святителя Николая Чудотворца, храм вновь был открыт. Левый южный придел, в связи с закрытием Покровской церкви возле железнодорожного вокзала, был освящен в честь Покрова Божией Матери, а впоследствии переименован в честь чудотворной Моздокской иконы Божией Матери.
В 1970–1980-х годах проведены работы по соединению храма с колокольней притвором, установке главного иконостаса и приобретению паникадил. В начале 1990-х годов храм был впервые расписан, а для колокольни приобретены новые колокола. В 1998 году завершено строительство крестильного храма в честь святого Иоанна Предтечи. На территории собора построены иордань и купель. Проведен капитальный ремонт здания и внутренних помещений собора: деревянный пол заменен на каменный, перекрыты все купола.
К 120-летию храма мастерами с Западной Украины завершена масштабная роспись собора. Моздокская икона Божией Матери была поновлена и украшена драгоценной ризой. В октябре 2011 года при храме сооружена и открыта часовня во имя святых Петра и Февронии. В 2012 году завершено строительство двухэтажного здания трапезного комплекса с классами для воскресной школы.
Архитектурно храм представляет собой четырехстолпный пятикупольный трехапсидный храм в русско-византийском стиле с колокольней в стиле классицизма, вмещающий до 1000 человек. Высота храма — 37 м, ширина — 25,1 м, длина — 47,7 м, общая площадь — более 500 кв. м. Пять куполов изготовлены из квадратных стальных пластин, покрытых нитротитаном. Внутренняя роспись выполнена в русских канонических традициях. Алтарная часть отделена трехъярусным резным позолоченным иконостасом. Над Царскими вратами размещен точный список с чудотворной иконы Божией Матери Почаевская. Храм освещают пятиярусное центральное и два трехъярусных боковых позолоченных паникадила.
