Строительство храма началось в начале 2000-х годов и завершилось в 2006 году.Проект храма был разработан архитектором Евгением Борисовичем Фёдоровым.
Архитектурный облик собора сочетает в себе традиционные элементы русского храмового зодчества и современные строительные технологии. Здание выполнено в классическом стиле с использованием кирпича и других современных материалов. Особое внимание при проектировании было уделено функциональности и удобству для прихожан.
Внутреннее убранство собора отличается богатым декоративным оформлением. Особое место занимает мозаичная икона Божией Матери «Неопалимая Купина», созданная в 2011 году художником Виктором Алексеевичем Татаренко. Эта работа является значимым произведением монументального искусства и гармонично вписывается в общий интерьер храма.
С момента открытия собор стал центром духовной жизни города Сосновый Бор. В нём регулярно проводятся богослужения, церковные таинства и обряды. При храме функционируют воскресная школа и различные просветительские программы, направленные на духовное воспитание прихожан.