Собор во имя святого благоверного князя Александра Невского в Царицыне (ныне Волгоград) был заложен 22 апреля 1901 года по проекту архитектора Ю. Н. Терликова. Строительство велось на средства городской казны и пожертвования горожан. Освящение главного престола состоялось 19 мая 1918 года, незадолго до начала массового уничтожения церковных зданий в советский период.
Храм возведен в неовизантийском стиле с элементами русской архитектуры. Высота сооружения составляла 60 метров, колокольня насчитывала пять ярусов. В декоре фасадов использовались кирпичные узоры и керамические вставки. Внутреннее пространство было расписано в академической манере с включением сюжетов из жития Александра Невского.
В 1932 году собор был закрыт постановлением Сталинградского горсовета. Первоначально здание планировали переоборудовать под музей, но в 1936 году его снесли под предлогом реконструкции городского центра. На месте храма разбили сквер с фонтаном.
Вопрос о воссоздании собора поднимался с 1990-х годов. Проект реконструкции разрабатывался на основе сохранившихся чертежей и фотоматериалов. Строительство нового храма началось в 2016 году на историческом месте. Архитектурное решение повторяет основные параметры утраченного сооружения с учетом современных строительных технологий.
В процессе археологических изысканий перед строительством были обнаружены фрагменты фундамента первоначального храма и предметы церковной утвари. Эти находки переданы в фонды Волгоградского краеведческого музея. Современное здание возведено с использованием железобетонного каркаса, облицованного кирпичом. Внутренняя отделка выполнена по аналогам начала XX века.