19 февраля 1887 года православное духовенство Ревеля подало Эстляндскому губернатору князю Сергею Владимировичу Шаховскому докладную записку, которая объясняла необходимость строительства нового собора.

Синод признал строительство нового храма действительно необходимым и ассигновал 60 тысяч рублей. По ходатайству губернатора, 2 апреля 1888 года было дано императором Александром III разрешение на сбор пожертвований в пределах Российской империи.

Основные проблемы и непредвиденные затраты появились у комитета по постройке нового собора при решении вопроса о выборе места. Вопрос этот обсуждался с апреля 1888 по середину 1892 года. Комитету было предложено восемь вариантов, наиболее подходящим оказалась площадь перед губернаторским дворцом (ныне здание парламента Эстонии)

20 августа 1895 года Высокопреосвященнейшим Арсением, Архиепископом Рижским и Митавским было проведено торжественное освящение закладки собора. Двумя годами позднее, 2 ноября 1897 года, благодаря усилиям главного подрядчика, купца первой гильдии Ивана Дмитриевича Гордеева, на купола собора были торжественно установлены железные позолоченные кресты.

Позолота куполов храма проведена в середине 1898 года мастером и купцом второй гильдии Петром Семёновичем Абросимовым. Колокола для нового храма были выполнены на колокольном заводе купца Василия Михайловича Орлова в столице Российской империи — Санкт-Петербурге. Полное их число составило — одиннадцать колоколов. Мероприятие по освящению и установке колоколов состоялось 7 июня 1898 года. Изначально проект нового храма предусматривал установку мраморного иконостаса, однако в процессе строительства собора, было принято решение о замене его позолоченным деревянным. Эта работа была поручена Петру Абросимову. Иконы были написаны в мастерской академика живописи Александра Никаноровича Новоскольцева. По его же проектам петербургским мастером Эмилем Карловичем Штейнке были изготовлены витражи, которые затем были установлены в окнах алтаря. Пятиглавый трёхпрестольный собор, рассчитанный на 1500 человек, построен по образцу московских храмов XVII века. Фасады собора украшены мозаичными панно, выполненными академиком архитектуры А. Фроловым.

Храм был торжественно освящён 30 апреля 1900 года Преосвященным Агафангелом (Преображенским), епископом Рижским и Митавским; в освящении участвовал о. Иоанн Кронштадтский. В новый собор перешёл русский приход из Преображенского собора; последний же был передан этнической эстонской общине. Первым настоятелем был протоиерей Алексей Аристов.

31 декабря 1917 года (ст. ст.) в соборе состоялась архиерейская хиротония архимандрита Платона (Кульбуша) во епископа Ревельского, которую возглавил митрополит Петроградский и Гдовский Вениамин (Казанский).

По идейно-политическим соображениям власти собирались снести храм в 1928 году, в период первой независимости Эстонии. Активным защитником собора был предстоятель Эстонской Апостольской Православной Церкви митрополит Александр (Паулус), который в 1936 году перенёс сюда свою кафедру из Преображенского собора. В конце 1936 года настоятелем собора стал протоиерей Н. Пятс, брат президента Эстонской Республики К. Пятса.

В период нахождения Эстонии в составе Рейхскомиссариата Остланд Германской империи храм был закрыт.

3 сентября 1961 года в соборе состоялась архиерейская хиротония архимандрита Алексия (Ридигера), которую возглавил Архиепископ Ярославский и Ростовский Никодим (Ротов).

В начале 1960-х годов власти планировали перестроить собор в планетарий (подобная судьба постигла Христорождественский кафедральный собор в Риге), однако он был спасён, согласно версии, распространявшейся в патриаршество Алексия II, но не имеющей документального подтверждения, будущим Патриархом в бытность его епископом Таллинским. По рассказам, восходящим к самому Алексию, решающую роль в сохранении собора действующим сыграла составленная им «политическая» справка о попытках закрытия собора буржуазными националистами и гитлеровскими оккупантами. «Вот обрадуются реваншисты в Германии, — сказал епископ Алексий, передавая свою записку уполномоченному Совета по делам РПЦ, — то, что они не сумели сделать, свершила советская власть».

Позднейшая история и современность

16 марта 1999 в Министерстве внутренних дел Эстонии был зарегистрирован устав прихода. Собор получил статус ставропигиального; приход был наделён статусом официального представительства Московского Патриархата в Эстонии с сохранением в нём кафедры предстоятеля ЭАПЦ Московского Патриархата.

Настоятель собора — Митрополит Таллинский и всея Эстонии Корнилий (Якобс).

Иконы

По первоначальному проекту Михаила Преображенского для собора планировался мраморный иконостас, но в процессе строительства ввиду экономии он был заменён позолоченным, деревянным, так как по сравнению с мраморным, этот был более дешёвым и более подходил к типу собора, построенного по типу московских храмов XVII века.

Все три иконостаса и четыре киота выполнены по эскизам самого Преображенского; работу произвёл мастер С. Абросимов, золотивший купола храма.

Иконы для иконостаса и четырёх киотов были выполнены на цинковых и медных досках в Петербургской мастерской академика А. Н. Новоскольцева в 1889—1899 годах.

 Адрес: Lossi plats 10,10130 Tallinn, Эстония
 Телефон(ы): (+372) 6443484