В 2005 году началась закладка фундамента храма. Первоначально планировалось завершить строительство за три года, однако из-за экономических трудностей процесс затянулся. В 2010 году работы были возобновлены, и к 2013 году здание было практически завершено. В этом же году храму был присвоен статус Софийского собора, и он был освящен в честь Софии Премудрости Божией.
Архитектурный проект собора разработан архитектором Юрием Ивановичем Харитоновым. Собор представляет собой одноглавый храм с шатровой кровлей и встроенной колокольней. Высота здания составляет 68,5 метров, при этом на отметке 30 метров оборудована смотровая площадка, с которой открывается вид на историческую часть города и Волгу. Внешний облик собора сочетает элементы византийской и русской архитектуры, отражая традиции православного храмостроительства.
В сентябре 2018 года состоялось торжественное открытие Софийского собора, приуроченное к 1030-летию Крещения Руси. Первое богослужение в новом храме провел митрополит Самарский и Тольяттинский Сергий. 27 сентября 2019 года Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил чин великого освящения собора.
Собор расположен на благоустроенной территории площадью 7237 квадратных метров. Храмовый комплекс включает в себя сам собор, колокольню, зал для трапез, помещения для хорового пения, зал заседаний Церковного совета, а также помещения для детского творчества и административные помещения. Перед собором обустроена площадь, соединенная с набережной Волги лестницей-амфитеатром, в центре которой установлен памятник святому равноапостольному князю Владимиру, крестителю Руси.
