К началу 20 века население острова, который греки именовали Москониси, а турки — Алибей или Джунда, составляло порядка 6 тысяч человек, практически все из которых были православными греками.
Собор в неоклассическом стиле был построен в 1873 г. из местного известняка на фундаменте ранее существовавшего церковного здания.
Последним митрополитом был свщмч. Амвросий Москонисийский (Плейантидис).
После того как греческое население было изгнано или истреблено, в 1927-1928 г. здание было обращено в мечеть. Иконостас был разобран, фрески закрашены, впрочем, никаких масштабных перестроек при этом не производилось.
В 1944 г. здание получило повреждения в результате землетрясения и было заброшено, что вело к дальнейшим разрушениям.
В 1976 г. Айвалык (греч. Кидония) и Джунда (греч. Москониси) с окрестностями получили статус историко-культурного заповедника, после чего бывший собор был включен в перечень охраняемых государством памятников. Впрочем, никакой реставрации не велось, власти ограничивались консервационными мерами.
В 1996 г. был подготовлен проект реставрации, который не был исполнен в отсутствие финансирования.
В конце концов, в 2011 г. здание было передано некоммерческому культурному фонду под патронажем турецкого миллиардера Рахми М. Коча для организации музея.
В ходе реставрации, закончившейся в 2014 г., были заделаны трещины в стенах и своде, восстановлены элементы декора, а также расчищены и отреставрированы росписи.
