Строительство храма стало ответом на потребность в новом кафедральном соборе после разрушения в 1968 году прежнего Новопокровского собора. С восстановлением епископской кафедры в Брянске возникла необходимость возведения нового вместительного храма.
В мае 2005 года Патриарх Московский и всея Руси Алексий II благословил строительство нового собора. В 2006 году начались строительные работы. К июню 2012 года завершена внутренняя и внешняя отделка собора и колокольни, высота которой составляет около 70 метров. Площадь нижнего яруса собора составляет 1000 кв.м, верхнего яруса — 882 кв.м, что делает его крупнейшим храмом Брянской области.
В декабре 2011 года были освящены престолы нижнего яруса собора: главный престол — в честь иконы Божией Матери Свенская, правый придел — во имя преподобного благоверного князя Олега Брянского, левый — во имя святителя Феофилакта. Освящение совершил епископ Брянский и Севский Феофилакт.
24 мая 2012 года, в праздник Вознесения Господня и день памяти святых равноапостольных Кирилла и Мефодия, была совершена первая Божественная литургия в верхнем ярусе собора, которую возглавил епископ Брянский и Севский Александр. 1 июля 2012 года Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил чин великого освящения престола верхнего яруса собора.
Архитектурный проект собора разработан архитектором Виктором Викторовичем Аксёновым. Собор представляет собой пятикупольный храм с колокольней. В плане собор является трёхнефным восьмистолпным сооружением длиной 33 метра и шириной 27 метров. Современные технологии позволили изготовить круглые и тонкие столпы, что делает основное помещение просторным и вместительным.
Собор был возведен на территории, ранее принадлежавшей Воскресенскому девичьему монастырю, рядом с Воскресенской церковью. В 2007 году был заложен и освящен фундамент первого яруса будущего Кафедрального Собора, на месте его строительства установлен Поклонный Крест.
