Первый небольшой деревянный храм-часовня появился в Эдмонтоне благодаря усердным миссионерским трудам священника Иакова Корчинского и его матушки Варвары в 1902 году. Через несколько лет, в 1908 году, был построен деревянный типовой храм, просуществовавший полвека. 1 октября 1946 году общее собрание прихожан постановило войти в юрисдикцию Московского Патриархата.
Строительство нового семикупольного здания в псевдороманском стиле, с начала ХIХ века распространенном в Галиции, было начато 15 июня 1956 года. С 8 августа 1959 года в здании нынешнего собора, возвышающегося над рекой Норс-Саскачеван в центре Эдмонтона, уже начались богослужения.
Главной святыней собора является частица мощей (левая стопа) св. вмц. Варвары, вывезенная из Киева и переданная в собор архиепископом Эдмонтонским и Канадским Пантелеимоном (Рудыком), которая по афонской традиции находится в алтаре на престоле. Достопримечательностью собора являются две иконы — святой великомученицы Варвары и Богоявления Господня, написанные в афонском живописном стиле на Святой Горе в 1970-х годах. В 1989 году в подвальном помещении собора был открыт музей-библиотека. В фондах библиотеки хранятся номера «Canadian Orthodox Messenger». Этот ежеквартальный журнал издавался Патриаршими приходами в Канаде с 1963г. по 1986г. В 1970-80-х годах он выходил благодаря старанию секретаря-казначея епископского совета Патриарших приходов Виктора Фёдоровича Лопушинского, члена собора с 1930 года.
В трапезном зале находится икона 1000-летия Крещения Руси, специально написанная к юбилею по благословению епископа Серпуховского Климента (Капалина) (ныне митрополит Калужский и Боровский), и размещена портретная галерея архипастырей Московского Патриархата, которые несли послушание в Канаде.
