Lăcașul prezintă caracteristicile unei bazilici bizantine fiind o copie la scară redusă a Catedralei Sfânta Sofia din Constantinopol. 
Ideea ridicării unei catedrale ortodoxe în oraşul de reşedinţă al Mitropoliei-Sibiu, a aparţinut, mai întâi, marelui mitropolit Andrei Şaguna, care printr-o circulară trimisă în eparhie în preajma Crăciunului anului 1857, după ce în toamna aceluiaşi an a obţinut aprobarea Împăratului Franz Joseph I, îi îndemna pe preoţi şi pe credincioşi să contribuie la ridicarea catedralei.

Lucrările au început abia în anul 1902 şi au continuat până în 1904, când biserica a fost pusă sub acoperiş, fiind coordonate de către arhitectul Sibiului de atunci Iosif Schussnig. Planul catedralei a fost acceptat în urma unui concurs la care s-au prezentat 31 de arhitecţi, fiind declarat câştigător planul arhitecţilor Virgil Naghy şi Iosif Konemer.