Suur ja rikkalikult dekoreeritud historistlikus segastiilis õigeusu kirik valmis Toompeal 1900. aastal, ajal, mil Eesti kuulus tsaaririigi koosseisu. Heas korras hoitud katedraal on Tallinna suurejoonelisim näide õigeusu sakraalarhitektuurist.

Kiriku tornides asub Tallinna võimsaim kirikukellade ansambel. See koosneb 11 kellast, mille seas on ka Tallinna suurim, 15 tonni kaaluv kell. Kogu ansambli kellamängu saab kuulata jumalateenistuste eel. Vaatamist väärib ka mosaiikide ja ikoonidega kaunistatud interjöör.