В 1900 году в Минеральных Водах был построен первый храм в честь Покрова Пресвятой Богородицы. Здание было возведено из серо-желтого кирпича и покрыто листовым железом; окна украшали витражи с изображением крестов, а интерьеры были расписаны. Под главным сводом находилось большое паникадило. Первым настоятелем храма был протоиерей Протасий Львов, похороненный за алтарной частью церкви. В начале 1930-х годов храм был закрыт, разграблен, а в 1937 году разрушен. На его месте был установлен памятник И. В. Сталину и разбит сквер.
25 декабря 1990 года был освящен участок, отведенный под строительство нового храма, и установлен крест в месте его основания. Строительство собора началось в 1992 году и продолжалось пять лет. 14 октября 1997 года состоялось торжественное освящение нового собора митрополитом Ставропольским и Владикавказским Гедеоном в сослужении ставропольского и кавминводского духовенства.
8 августа 1998 года в собор из церкви Михаила Архангела были перенесены мощи преподобного Феодосия Кавказского.
Архитектурный комплекс собора включает в себя церковь, несколько служебно-административных зданий, келейный корпус и церковную стену со святыми воротами. Кирпичный двухэтажный девятиглавый собор, крестообразный в плане, с трапезной и ярусной колокольней, был построен по проекту архитектора Каурбека Михайловича Макхеева в эклектичном стиле с элементами древнерусского зодчества в декоре.
Внутреннее убранство собора включает четырехъярусный иконостас, выполненный художниками и резчиками по дереву под руководством Михаила Владимировича Сидоренко. Роспись внутри храма выдержана в академической манере и выполнена группой московских художников. В соборе несколько приделов: в честь Тихвинской иконы Божией Матери (в нижнем этаже), в честь преподобного Сергия Радонежского (северный) и в честь мученика Иоанна Воина (южный).
