Ansamblul arhitectural al Catedralei este alcătuit din biserica-catedrală, clopotnița din patru nivele și Porțile Sfinte. Inițiativa înălțării Catedralei aparține Mitropolitului Gavriil Bănulescu-Bodoni. Construcția însă s-a realizat pe timpul succesorului său Arhiepiscopului Dimitrie Sulima. Piatra de temelie a viitoarei Catedrale a fost pusă la 11 mai 1830, iar lucrările de construcție au finalizat peste șase ani, fiind sfințită în ziua de 15 octombrie 1836. A fost sfințită cu trei altare: central – „Nașterea Domnului„, sudic – „Sf. Alexandru Nevschi” și nordic – „Sf. Nicolae, Făcătorul de Minuni„. Astăzi, altarele laterale sunt închinate binecredinciosului Voevod Ștefan cel Mare și Sfânt și Acoperămâmtului Maicii Domnului, sărbătoare la care orașul își serbează hramul (14 octombrie).
Arhitectura Catedralei este executată în stil empire cu folosirea pentru coloane a formelor elene antice. Catedrala are o structură centrală, de tip cruce greacă înscrisă în pătrat, la fiecare latură a căruia a fost alipit căte un portic din șase coloane dorice cu frontoane triunghiulare, realizându-se un plan cruciform, cu fațadele soluționate identic. Cupola se înalță pe un tambur cilindric, susținut de patru piloni masivi. Tamburul are 12 ferestre, prin care pătrunde lumina în interior.
Catedrala a fost deteriorată grav în anul 1941, odată cu retragerea trupelor sovietice din perioada celui de-Al Doilea Război Mondial de pe teritoriul Basarabiei.
În perioada sovietică Catedrala a avut soarta multor biserici basarabene. A fost închisă oficial la 1 iunie 1961, iar ulterior transformată în sală de expoziții.
În anul 1989 edificiul a fost retrocedat Bisericii, tot atunci începând lucrările de restaurare, care au durat până la 25 august 1996. Atunci au fost finisate lucrările din exterior, instalată și sfințită crucea din bronz a Catedralei. În perioada anilor 2000-2006, a fost executată pictura în stil neobizantin, unde s-a folosit tehnica al secco. În anul jubiliar 2006, Catedrala a fost sfințită, ca urmare a finalizării lucrărilor interioare și generale de amenajare a sfântului locaș.
Cerga, Alexandru Bisericile Basarabiei. Vol. 2. – Chișinău, 2016. – 757 p.
Biblioteca "Nicolae Titulescu" 