После закрытия Австрией 1785 году монастыря Скит Манявского группа православных верующих Галиции – выходцев из Балкан, Молдавии, России обратились к австрийскому цесарю с просьбой дать им право на организацию частного религиозного общества и строительство православного храма. Получив согласие, инициаторы пригласили православного священника из Буковины Паисия Якубовича и дьякона, сняли в аренду во Львове частный дом, в котором и стали проводить Богослужения на церковнославянском, греческом и молдавском языках. Таким образом, в конце 1787 года львовская православная община имела свой собственный храм.
В 1832 году наступил острый кризис, церковный фонд полностью исчерпался. Священники на протяжении трех лет не получали платы, а хозяин дома под часовню получил право экзекуции церковной собственности. Тогда местная православная община обратилась за помощью к губернатору Галичины Фердинанду д’Эсте. В течение года дело православного прихода было урегулировано, приход причислили к Буковинскому православному религиозному фонду. С тех пор фонд обязывался покрывать все расходы, связанные с религиозными нуждами львовской православной общины.
В 1865 году впервые во Львове православное общество организовало панихиду по Т.Шевченко, в четвертую годовщину его смерти. В 1895 года был утвержден проект строительства православного храма и церковного дома, исполненный архитектором Густавом Захсом из Вены. В 1897 году создан комитет по строительству нового храма, в который среди других вошел профессор Львовского университета Михаил Грушевский. В сентябре того же года установлен закладной камень и начато строительство. Пятикупольный храм построен в романо-византийском стиле из красного, специального обжига кирпича и белого тесаного камня. Строительство от закладки фундамента до его полного завершения вел архитектор Винсент Равский. Освящение храма состоялось 14 октября 1901 года.
Внутреннее убранство церкви cвятого Георгия Победоносца было выполнено венскими и местными львовскими мастерами. Цветные витражные окна в металлической оправе для храма изготовила и установила венская фирма «Тиролер глясмалерай анштальт». Эта же фирма исполнила мозаичную вставку над главным входом.
Четырехъярусный иконостас установили венские мастера: столярную часть и резьбу иконостаса делал Карл Вормунд, все иконы писал Фридрих фон Шиллер. Эскизы полихромии, как и всего художественного оформления интерьера, изготовил венский художник Карл Йобст, искусным оформлением лично руководил автор строительного проекта Густав Захс. Колокола для храма отливала фирма Карла Швабе. Из семи колоколов на четырех была видна надпись на румынском языке, три — на украинском. В 1902 году в храме установлены две памятные таблицы, на чем настаивало церковное руководство в Черновцах. Первая — в память 50-летнего юбилея восшествия на трон австро-венгерского императора Франца-Иосифа — на румынском, немецком и украинском языках, а вторая — после освящения храма — на румынском и украинском. Обе таблицы изготовил из мрамора львовский скульптор Людвиг Тырович, изготовивший до этого каменный престол в храме.
Основу композиции храма составляет равносторонний крест. Центр объема венчает византийской формы купол, который доминирует над четырьмя малыми куполами. Башни главного фасада служат колокольнями, в восточных устроены двухэтажные служебные помещения. После Первой Мировой Войны в православном обществе стало преобладать украинское население. В 20-30х годах прошлого столетия процент украинцев увеличился за счет эмигрантов из Заднепровья. С сентября 1937 года два раза в месяц в храме стали проводиться богослужения на украинском языке.
В межвоенный период львовский православный храм святого Георгия стал предметом споров между новообразованной польской державой и Румынией. Каждая сторона высовывала претензии на право собственности. В 1923 году польское правительство, руководствуясь статьей 208 мирного Трактата в Сен-Жермен, передало храм румынской стороне. Этот акт вызвал недовольство местной православной общины и она, изгнав румынских делегатов из храма, заняла его. Возникла сложная ситуация. Суд первой инстанции вынес решение в пользу Румынского религиозного фонда. Однако, апелляционный суд, который состоялся в 1930 году, признал принадлежность храма Польской державе. Мотивацией было то, что с распадом австрийской империи бывший Буковинский религиозный фонд в Черновцах перестал существовать, поэтому храм, как собственность Австрии, стал собственностью Польского государства. С тех пор львовский православный храм во имя святого великомученика Георгия Победоносца подчинялся Польской православной митрополии с центром в Варшаве.
С 1944 года храм святого великомученика Георгия Победоносца принадлежит Украинской Православной Церкви Московского Патриархата. В настоящее время храм является Кафедральным собором Львовской епархии. Львовская епархия объединяет приходы Львовской области (27 декабря 1988 года из состава Львовской епархии выделена Тернопольская епархия). По состоянию на январь 2007 года в Львовской области насчитывается приходов: Украинская Православная Церковь Московского Патриархата – 62; Украинская Греко-Католическая Церковь – 1413; Украинская Православная Церковь Киевского Патриархата – 356; Украинская Автокефальная Православная Церковь – 350; Римско-Католическая Церковь – 118; Евангельские христиане-баптисты – 56; Христиане веры евангельской – 61; Свидетели Иеговы – 56 и другие.
В настоящее время в храме хранятся частицы мощей святой великомученицы Варвары, преподобных отцев Киево-Печерских, Иосафа Белгородского, Кукши Одесского. В храме находится также копия иконы «Тихвинская-Слезоточивая», написанная и освященная на Афоне, которая была передана от русских пустынников Российскому императорскому консульству Львова. Находящаяся в храме икона в 1997 году решением Священного Синода Украинской Православной Церкви Московского патриархата была признана чудотворной. По материалам книги «Храми Львова», Львiв, 2001 (перевод с украинского) и сайта http://orthodox-lviv.narod.ru/ (Львовская Епархия УПЦ МП)
Еще в 1862 году австрийское правительство определило будущему православному храму «право публичности (гражданства)», но никогда не признавало права прихода. Однако храм вел метрические книги всех православных, рожденных в Галичине.