Инициаторами строительства выступила община города Полтавы и женская религиозная община. Святыня получила название Веры, Надежды, Любови и их матери Софии, эти имена носили христианские великомученицы. Автором проекта стал архитектор Пицюра. Внутри храм украшает прекрасный резной иконостас, изготовленный львовскими мастерами, стены расписаны художниками Петром Гуменюком, Виктором Трохимец-Милютинном и Василием Коркишко, а некоторые иконы привезены из Почаевской лавры. Гордостью собора является колокол, отлитый на местном тепловозоремонтном заводе, вес которого достигает 271 килограмм.
Храм подчиняется московскому патриархату.
