Согласно информации из государственного архива, в конце 1780-х годов в Херсоне построили деревянную церковь. Ее автором был европеец Элизум Шац. Каменный храм был построен в 1820-х годах. Через 20 лет к нему пристроили башню. В те времена при церкви действовали школа и благотворительная организация, которая помогала беднякам. Летом 1849 года Херсон стал центром епархии, и костел освятили в Кафедральный собор.
После октябрьской революции большевики, на удивление, позволили прихожанам продолжить богослужения. Однако уже в 1931 году ситуация в корне меняется – здание костела забирают для хозяйственных нужд. В послевоенное время к основному сооружению добавили несколько пристроек, в которых размещалось мастерская по ремонту киноаппаратуры. А с 1957 года здесь работал кинотеатр, названный в честь Павлика Морозова. Он функционировал даже после провозглашения независимости Украины. Только в 2000 году храм полностью передали прихожанам.
