Был возведен по указанию Александра III и решению Синода на том месте, где 1 марта 1881 года народоволец И. Гриневицкий смертельно ранил Александра II, которого в народе называли Царем-Освободителем за отмену крепостного права.Собор расположен на берегу канала Грибоедова рядом с Михайловским садом и Конюшенной площадью. Высота храма составляет 81 метр. Это число символизирует год гибели царя. Вместимость собора – 1600 человек.Уже на следующий день после смерти императора было решено установить на месте его гибели временную часовню. В апреле 1881 года она была построена и простояла до весны 1883 года. Когда из губерний стали поступать пожертвования на памятник Александру II, правительство решило возвести здесь собор.Александром III объявляется конкурс на проект храма, который вобрал бы в себя черты русской архитектуры церквей XVII века. Был выбран проект архитектора Альфреда Парланда и настоятеля Троицко-Сергиевой пустыни, архимандрита Игнатия (в миру И. В. Малышев).Церковь строилась 24 года с 1883 по 1907 год. Чтобы вода из канала не проходила под здание, для укрепления грунта не использовались сваи. Под всей площадью здания было сооружено бетонное основание. Чтобы построить колокольню на набережной был построен выступ шириной 8 меров. В соборе было проведено электричество, его помещение освещали1689 лампочек.