Строительство собора началось в 1880‑е годы и стало важным событием для быстро развивавшегося портового Ейска. Горожане активно участвовали в сборе средств, стремясь возвести крупный храм, достойный статуса торгового и морского города.
Храм был построен в традициях русского церковного зодчества, с массивными стенами, выразительными куполами и высокой колокольней.
В советское время собор постигла судьба многих храмов: его закрыли, купола сняли, а здание использовали под хозяйственные нужды. Внутреннее убранство было утрачено.
Возрождение началось в 1990‑е годы, когда храм вернули верующим. Восстановление велось по архивным фотографиям и сохранившимся описаниям. Сегодня собор полностью восстановлен и вновь действует как главный храм города.