Собор Рождества Пресвятой Богородицы в Приозерске был возведен в 1836–1847 годах по проекту архитектора Давида Ивановича Висконти. Строительство велось под руководством местного купца Андрея Васильевича Лисицына. Храм построен на центральной площади города, ранее именовавшейся Соборной, на месте, где ранее находилась торговая площадь. Средства на строительство были выделены Святейшим синодом, что являлось исключением, так как обычно финансирование осуществлялось за счет прихожан.
Название храма связано с событием 8 сентября 1710 года, когда русские войска под командованием генерал-майора Романа Вилимовича Брюса взяли шведскую крепость Кексгольм (ныне Приозерск). В этот день Православная Церковь празднует Рождество Пресвятой Богородицы. Первоначально в городе была переосвящена лютеранская кирха 1692 года постройки, находившаяся на Спасском острове. К середине XIX века здание обветшало, и было решено возвести новый храм в центре города.
Архитектура собора сочетает элементы ампира и русско-византийского стиля. Купол выполнен в форме, напоминающей шлем древнерусского воина, что характерно для «тоновского» направления в церковном зодчестве. Храм освящен 11 декабря 1847 года. Среди его особенностей был колокол, отлитый в Стокгольме в 1649 году и захваченный как трофей в 1710 году. Колокол весил 992 кг и имел латинские надписи.
В 1940 году, после советско-финской войны, храм был закрыт и использовался как склад. В 1941–1944 годах, во время финской оккупации, богослужения временно возобновились. В послевоенный период в здании размещались музей, дом пионеров, типография и комбинат бытового обслуживания. В 1991 году собор возвращен Русской Православной Церкви, а с 1995 года стал подворьем Коневского Рождество-Богородичного монастыря. В 2013 году храму возвращен статус кафедрального собора в составе Выборгской епархии.