Строительство Иверского собора было инициировано в начале XX века и осуществлялось в период с 1904 по 1908 годы. Архитектором проекта выступил П.А. Виноградов. Собор был возведён в русско-византийском стиле и стал одним из крупнейших храмов Москвы того времени, уступая по размерам лишь храму Христа Спасителя. Его длина составляла 36 метров, ширина — 34 метра, а высота вместе с куполами достигала 53 метров. Храм был рассчитан на одновременное пребывание до 3000 человек. Особенностью архитектурного облика собора являются его шестнадцать куполов, окрашенных в небесно-синий цвет, что делает его заметным ориентиром в городской среде.
Внутреннее убранство собора было выполнено артелью художников под руководством придворного иконописца и реставратора Василия Павловича Гурьянова. Росписи интерьера отражали влияние стиля модерн и были вдохновлены творчеством Виктора Михайловича Васнецова. Первоначально стены собора оставались без росписей, и только в последующие годы были украшены живописными изображениями. Главный престол собора был освящён в честь Иверской иконы Божией Матери, правый придел — в честь святого равноапостольного князя Владимира, а левый — в честь святого Иоанна Предтечи.
После революционных событий 1917 года и последующего закрытия монастыря в 1940 году, Иверский собор был переоборудован под склады и цеха мелких предприятий. Здание было передано заводу Станкоконструкций. В 1952 году собор утратил главы, кресты, иконостас и всё внутреннее убранство. Цветные стекла были заменены на обычные, а большая часть кровли была утрачена. В конце 1960-х годов, при адаптации здания под цех завода, были установлены железобетонные перекрытия, разделившие внутреннее пространство на три этажа, а живопись стен была закрашена.