Свято-Успенский храм в городе Тихорецке был основан в начале XX века. 22 августа 1907 года жители хутора Тихорецкого обратились к епископу Ставропольскому и Екатеринодарскому Агафодору с просьбой разрешить строительство храма. Для этого была приобретена подлежащая сносу Николаевская церковь, находившаяся на территории железнодорожной станции Тихорецкая. Закладка храма в честь Успения Пресвятой Богородицы состоялась 5 апреля 1909 года.
27 декабря 1910 года (по новому стилю — 9 января 1911 года) храм был освящён. Здание было построено из кирпича на каменном фундаменте, с деревянным восьмериком и куполом. Иконостас выполнен из дуба в два яруса. Колокольня также была кирпичной. Первым настоятелем стал священник Александр Рождественский, выпускник Новгородской духовной семинарии, в 1917 году утверждённый благочинным Тихорецкого округа.
В 1937 году духовенство храма было арестовано по обвинению в контрреволюционной агитации. Храм использовался как зерновой склад. Богослужения возобновились в 1942 году в период немецкой оккупации, а официальное открытие состоялось в 1944 году. В послевоенные годы храм оставался одним из немногих действующих в регионе, несмотря на антирелигиозную политику советской власти.
С 1970 года начался новый этап в истории храма, связанный с деятельностью протоиерея Петра Дашевского. За время его служения проведены ремонтные работы, созданы новые росписи, расширена территория, построены хозяйственный корпус, библиотека и воскресная школа. В 1994 году на звонницу были установлены колокола, отлитые в Воронеже.
В 2011 году храм отметил 100-летие со дня освящения. После образования Тихорецкой епархии Свято-Успенский храм получил статус кафедрального. В 2017 году на его территории открыт Духовно-просветительский центр.
