В 1865 году было совершено заложение нового каменного храма. В 1870 году построен каменный двухэтажный храм с колокольней, освященный первым епископом Якутским и Вилюйским Дионисием (Хитровым). Работы проводились на средства почётного инородца, купца I гильдии Степана Ивановича Идельгина и нескольких поколений жителей города, жертвовавших свои средства на православную церковь. Идельгин специально заказал в Москве или в Петербурге иконы для этого собора, они были написаны в стиле «барокко» маслом на холсте. В этом каменном храме было два престола — на первом и втором этажах. В 1883 году указом Священного Синода храм получил статус окружного церковно-административного центра и стал именоваться «Олекминский Спасский собор».
По штатному расписанию причт собора состоял из протоиерея, священника, диакона и псаломщика, обеспеченных государственным жалованием и ружным содержанием. Собственных домов у членов причта не было. При соборе была организована большая публичная библиотека, с сентября 1902 года начала работу двухклассная церковно-приходская школа для жителей города.
В годы советской власти здание было передано сначала под общественный клуб, затем под Дом соцкультуры. При этом купола и кресты были сняты, а к зданию возведен пристрой.
В середине 90-х годов здание бывшего собора было возвращено Якутской епрахии, а с апреля 2004 года начались восстановительные работы. Был отреставрирован не только собор, но и чудом сохранившиеся старинные иконы, ранее находившиеся в Спасском соборе: храмовый образ Спасителя, Казанская икона Пресвятой Богородицы, икона святителя Иннокентия Иркутского. Освящение храма совершил 20 августа 2005 года епископ Зосима, в эти дни проходило празднование 370-летия Олекминска. С этого дня Спасский собор стал самым большим действующим храмом в Якутии.
http://molitvo-slov.ru/olekminsk.php.html
В начале XVIII века в Олёкминском остроге возвели первый храм в честь Преображения Господня, а в 1787 году поставили деревянную двухэтажную Спасскую церковь с отдельно стоящей колокольней. В 1822-м Олёкминск получил статус города и стал центром одноимённого округа. В честь этого события и началось строительство каменного храма – двухэтажного, с двумя престолами и колокольней. Освятил его в 1870-м первый епископ Якутский и Вилюйский Дионисий (Хитров). Возведённая на средства прихожан и частных жертвователей (основную сумму внёс всё тот же Степан Идельгин) церковь Указом Синода от 1883 года была переименована в Олёкминский Спасский собор.
Спроектированный в виде корабля, он отличался прочностью (фундамент двухметровой ширины строители углубили на три метра!) и поражал своим благолепием. Вместо традиционных главок с барабанами, все восьмерики – и над самим храмом, и над пятигранным алтарём – имели шатровое завершение. В общей композиции доминировала четырёхъярусная колокольня, также увенчанная шатром. Центральную двухсветную часть украшали два яруса окон: прямоугольные на первом этаже и арочные меньшей высоты на втором, каждое обрамлял наличник. Наиболее декорированными были килевидные наличники верхних ярусов колокольни.
Всё это строителям удалось сохранить. А вот интерьер претерпел некоторые изменения. Раньше по всему периметру здания проходила широкая галерея, которая образовывала своеобразный антресольный этаж, напоминающий широкий балкон. Иконостасы нижнего и верхнего престолов имели единое композиционно-декоративное решение в стиле барокко. Трапезную не стали отделять от молельной части (как в других якутских храмах подобной архитектуры), благодаря чему была достигнута максимальная цельность внутреннего пространства. Убранство интерьера отличалось особым великолепием.
В годы советской власти в соборе устроили сначала общественный клуб, затем – Дом соцкультуры. Купола и кресты сняли, сделали пристройку. В 1997 году, когда в здании находился склад быткомбината, случился пожар. В огне погибли все деревянные конструкции, в том числе уникальный антресольный этаж и оригинальный потолок, символизирующий Небо. Только после этого, в 2003-м, районные и городские власти решились передать Олёкминский собор Якутской епархии. В апреле 2004 года, по благословению архиепископа Якутского и Ленского Германа, епархия приступила к его реконструкции. Инвестором выступило ОАО «Алмазы Анабара», возглавляемое М. Н. Евсеевым. Активно помогал ЛОРП и его генеральный директор Е. Л. Чистяков.
В течение полутора лет были отреставрированы не только собор, но и храмовые иконы, сохранённые верующими. Старинные образа восстановил известный художник из Санкт-Петербурга А. С. Черепанов.
20 августа 2005 года епископ Якутский и Ленский Зосима (Давыдов) совершил чин великого освящения Олёкминского Спасского собора.