Собор находился на месте современного стадиона Динамо и парка Липки на перекрёстке улиц Радищева, Волжской и проспекта Кирова.
Фонд для сбора средств на строительство в Саратове нового собора был основан в 1785 году императрицей Екатериной II, пожертвовавшей в него 15 тысяч рублей. Однако окончательное решение о возведении храма было принято лишь 26 августа (7 сентября) 1814 года после победного окончания войны с Францией. 30 августа (11 сентября) 1815 года преосвященным Афанасием, Епископом Пензенским и Саратовским, было совершено чинопоследование закладки собора. Строился собор в память Отечественной войны 1812 года тщанием губернатора А. Д. Панчулидзева на добровольные пожертвования представителей всех сословий города.
Архитектором указом императора Александра I был назначен В. П. Стасов. Каменное здание было спроектировано в стиле русского классицизма, с колоннами по всем четырём сторонам и низким куполом, также каменным. Последнее вызвало споры, которые оказались небезосновательными. Ранним утром 24 апреля (6 мая) 1824 года, когда работы были практически закончены, четыре внутренние колонны не выдержали массивный купол, и конструкция обрушилась. Происшествие обошлось без пострадавших.
Заведовавшего постройкой губернского архитектора Суранова на этом посту сменил его помощник Т. В. Петров, под руководством которого за два года был возведён новый купол, на этот раз деревянный. Этажей в здании было два, первый из которых был углублён в землю. Главный престол находился в верхнем ярусе и был освящён в честь святого благоверного князя Александра Невского. Два придела были освящены во имя Архистратига Божия Гавриила и святых праведных Захарии и Елизаветы. В нижнем храме было устроено три престола: центральный в честь Воскресения Христова и по бокам во имя святителя Митрофана Воронежского и святых великомучениц Варвары и Екатерины.
28 марта (9 апреля) 1826 года состоялось торжественное освящение храма архимандритом Спасо-Преображенского монастыря Арсением. В 1840 году на средства жены коллежского советника М. Ф. Дмитриевской была заложена трёхъярусная колокольня, возведение которой велось пять лет под руководством архитектора, заканчивавшего строительство собора. Всего на собор ушло более 300 тысяч рублей, колокольня обошлась в 75 тысяч. В соборе были погребены саратовские святители Евфимий (Беликов) и Авраамий (Летинский), хранились знамёна Саратовских ополчений 1812-го и 1855 годов.
С конца XIX века активно обсуждался вопрос ремонта и расширения собора, но планы эти не осуществились, и к началу XX столетия здание пришло в весьма ветхое состояние. Указом 9 (22) декабря 1911 года Священный Синод окончательно отклонил все проекты реконструкции собора и постановил провести только капитальный ремонт, включавший лишь незначительное увеличение внутренней площади за счёт удаления двух больших печей и уменьшения солеи. Работы были начаты в апреле 1913 года и обошлись в 130244 рублей. Цоколь здания был отделан цементом, стены заново выкрашены в светло-серый цвет, битые плитки на площади перед собором заменены, купола, главы, шары и кресты отремонтированы и вызолочены. Внутри были установлены электрическое освещение, вентиляция и новое паровое отопление низкого давления, отреставрированы иконостасы, «Общество русских художников в Петрограде» выполнило новую роспись в алтарях и на стенах.
4–10 (17–23) декабря 1914 года проходили торжества по случаю завершения ремонтных работ, на которые в числе прочих приехал Министр внутренних дел Российской империи Н. А. Маклаков. 5 (18) декабря епископ Саратовский и Царицынский Палладий после всенощного бдения заново освятил главный престол, после чего на следующий день переосвятил левый придел во имя Николая Чудотворца и святых, прославленных в царствие Николая II: Феодосия Черниговского, Иоасафа Белгородского, Патриарха Московского Гермогена, Питирима Тамбовского, преподобных Серафима Саровского и Анны Кашинской. Кроме того в верхнем храме имелся правый придел во имя Архангела Гавриила, священномученика Симеона и преподобной Ксении. В нижнем храме было три престола: Апостола Павла и Митрофана Воронежского, Воскресения Христова, великомучениц Екатерины и Варвары. В штат причта входили протоиерей, ключарь-священник, два священника, протодиакон, два диакона, два иподиакона и два псаломщика.
В первые послереволюционные годы богослужения в соборе продолжали совершаться регулярно. 9 февраля 1924 года здание было передано Саргубисполкомом в ведение обновленцев. Общая непопулярность обновленчества отпугнула прихожан, и в 1926 году началось активное изъятие ценностей из опустевшего храма. 18 декабря 1929 года на заседании президиума исполнительного комитета советов рабочих, крестьянских, красноармейских и казачьих депутатов Нижне-Волжского края был поднят вопрос о ликвидации собора по (официальной) причине общей запущенности здания. Также планировалось дальнейшее использование помещений институтом сельского хозяйства для размещения в нём тракторов и комбайнов кафедры машиноведения.
С 21 июня 1930 года по 1 декабря 1931 года здание занимал клуб кооперативных кустарей Сарпромкредсоюза. Также до конца 1931 года в подвале размещался театральный техникум. Последним владельцем помещений было спортивное общество Динамо. С 22 марта 1932 года здание планомерно демонтировалось. В годы Великой Отечественной войны на руинах собора были установлены два зенитных орудия. На образовавшемся после окончательного сноса храма пустыре в 1945 году был открыт стадион Динамо.
Части фундамента и, с большой вероятностью, гробницы Архиереев до сих пор находятся под главным спортивным объектом центра Саратова. С начала 2000-х годов осторожно высказываются мнения о необходимости восстановлении утраченной святыни на её историческом месте.
Информация с сайта «Большая Саратовская Энциклопедия», автор И. Козловский, 2011
