В 1989 г. на месте бывшей деревни Ельниково был возведен деревянный молельный дом. 22 апреля того же года он был освящен архиепископом (ныне митрополитом) Чебоксарским и Чувашским Варнавой.
В 1990 г. на этом месте начали строительство каменного храма по проекту арх. Анатолия Борисовича Орешникова.
28 июля 1994 г. освящен придел во имя св. Николая Чудотворца, названный по снесенной церкви в селе Яндашево. Под престолом находятся мощи святого великомученика Пантелеимона.
28 июля 1995 г. освящен придел во имя иконы Божией Матери «Скоропослушница». Под престолом находятся мощи мученика Маманта.
25 июня 1996 г. патриархом Московским и всея Руси Алексием II освящен главный придел во имя св. равноапостольного князя Владимира. Тогда же храм получил статус собора. Под престолом находятся мощи мучеников Прова, Тараха и Андроника.
В последующие годы были возведены два здания на территории храма: гостиница и иконная лавка. В 1997 г. построена часовня. В 2000 г. закончилось сооружение соборной площади и главных врат, перед которыми установлен памятник великому князю Владимиру (архитектор М. Виноградов). Также на территории храма, у родника, который находится в овраге рядом с храмом, возведена часовня.
В настоящее время (декабрь 2011 г.) продолжается роспись стен храма.
