В 1792 году на месте современного собора, в дебрях, была построена одна из первых церквей Севастополя — Петропавловская. Она была небольшой, деревянной, прямоугольной формы. В 1837 году во время бури она разрушилась. Именно тогда адмирал Михаил Лазарев сделал заказ городскому архитектору В. А. Рулеву на строительство новой церкви. Строительство началось в 1840 году и продолжалось четыре года.
Он разрушался во время Первой и Второй оборон города. В 1855 году здание было превращено в руины, реконструкции проводились на средства купцов Максимова и Кундишева-Володина (1888). Начала работать церковно-приходская школа.
В 1931 году богослужения в храме были прекращены. В здании был размещен Городской архив, который существенно пострадал во время Великой Отечественной войны. Некоторое время в помещении располагался театр им. Луначарского, позже — Городской Дом культуры (с 1950). В 2006 году собор передан церковной общине, службы возобновлены.
Ответ на вопрос: Перед храмом установлен памятник Кириллу и Мефодию.
Ответы на вопрос: Он окружен колоннадой (всего 44 колонны) с каннелюрами.