Прихожане района Забалки были преимущественно бедняками, поэтому не могли собрать деньги на новую церковь. Средствами помог благодетель Яков Дорошенко, потомок гетманского рода. Новый собор освятили уже 9 мая 1842 года. Сооружение является образцом классического стиля архитектуры. Ее украшение – колонны тосканского ордера, портики на фасадах, массивный купол и трехъярусная колокольня.
После революции в истории храма начались тяжелые времена. Храм пытался адаптироваться к новым условиям и демонстрировал лояльность к советской власти. Это вызвало отток прихожан от церкви. В 1922 году из нее вывезли все ценности, а через семь лет забрали даже колокола на нужды индустриализации. Впоследствии здание храма превратили в зернохранилище.
Во времена Второй мировой войны местные священники вели в храме церковно-патриотическую работу, за что местный священнослужитель Тимофей Закрицкий был награжден медалью. После этого храм начали постепенно восстанавливать.
С 2007 года собор вернул себе статус морского. Сейчас здесь ведутся богослужения, дети имеют возможность учиться в воскресной школе.
