Прежний деревянный Свято-Никольский храм сгорел в довоенное время. На месте храма в настоящее время находится здание районной филармонии. Тогда же общиной верующих под руководством протоиерея Георгия начали собираться средства на новый храм.
В 1946 году был куплен участок земли и построен молитвенный дом, который и был единственным православным храмом г. Калач-на-Дону до 1999 года. В ноябре 1999 года молитвенный дом сгорел по причине неисправности электропроводки, сгорела утварь и имущество храма. Обгорели стены строящегося нового храма.
В 1990 году начато строительство нового храма. Закладной камень был освящен Архиепископ Саратовским и Волгоградским Пименом. За период 2007-2011 годов завершена внутренняя отделка храма, установлен новый иконостас, построены боковые ступени. 26 апреля 2011 года Митрополитом Волгоградским и Камышинским Германом было совершено Великое освящение храма. В 2014 году храм приобрел статус Кафедрального собора.
