Собирали по подписке
В середине 19 века Оренбург был центром обширного приграничного края, и это требовало появления соответствующего возрастающему значению города храма. В 1873 год в столетие со дня смерти основателя Оренбургского края Ивана Неплюева епископ Оренбургский и Уральский Митрофан предложил построить собор как «памятник веры христианской среди мусульман на далёкой окраине России» (говорилось на доске, положенной в основании храма).
Эту идею поддержал губернатор Николай Крыжановский. Император Александр II позволил организовать всероссийскую подписку на сбор средств. В Оренбурге открыли специальный комитет и построили церкви для сбора денег на кафедральный храм. Первым жертвователем на сооружении собора стал купец В.Е.Мякиньков, внёсший три тыс. рублей. Только на украшение храма живописью пожертвовало 106 человек. Жертвователи в деньгах и банковских билетах завещали капитал, проценты с которого шли в пользу собора.
В 1886 году утвердили проекта Санкт-Петербургского академика Александра Ященко. Бутовый камень с горы Маяк, гребенской камень и оренбургский кирпич прошли испытания в Институте столичной лаборатории инженеров путей сообщения. Сначала собор решили возвести Караван-Сарайской площади (на месте нышнего парка «Тополя» и сквера по улице Постникова), даже построили там временный храм, а затем решили перенести место на Сакмарскую площадь (где сейчас расположен Дом советов). 8 сентября 1886 года на праздник Рождества Богородицы торжественно заложили первый камень. В праздничном событии участвовал весь город, военные духовные хоры исполняли песнопения.
Распоряжением горсовета
Стройка не прекращалась, но к завершению стало понятно, что отделку храма и освящение придётся отложить, потому что деньги заканчивались. Но помогла вдова оренбургского благодетеля богоугодных заведений Мария Иванова: она пожертвовала 30 тыс. рублей. Только семь тыс. ушло на иконостас и колокола. Их отливал известный мастер Финляндский из Москвы. 18 и 19 октября 1895 году освящался собор.
Этот собор было видно далеко за городской чертой со стороны Урала. В нём могло молиться две тыс. человек. Собор был трёхпрестольным: центральный - Казанской иконы Божией Матери, левый в честь святителя Николая Мирликийского, а правый - в честь преподобного Сергия Радонежского. В рождении собора участвовали епископы Митрофан, Вениамин I, Вениамин II, Макарий, Владимир. Иконы для храма написал профессор живописи Петербургской академии художеств Владимир Маковский. После разрушения храма большая часть сохранилась и находилась в краеведческом музее, а потом в Музее изобразительных искусств. 12 икон передали вновь открывшемуся в 1994 году Покровскому храму. Многие, естественно, были в тяжёлом состоянии. В 1891 году Оренбург посетил цесаревич Николай. Он подарил для собора позолоченную лампаду, которую повесили против иконы святителя Николая. Храм внутри было светло-голубым в росписи художников высокого класса. Здесь можно было найти копии работ Васнецова, Маковского, Рафаэля.
Участь собора решил горсовет. В четыре часа утра 19 мая 1932 года город содрогнулся от первого взрыва, но собор не поддался. Спустя три года весной начали планомерно уничтожать архитектурный шедевр. Тогда горсовет издал новое распоряжение приступить к разборке церквей, чтобы обеспечить кирпичом текущее строительство «за счёт мобилизации внутренних ресурсов». В 1936 году он был разрушен до основания, рядом уже строился Дом Советов, материалы на который шли от обломков собора, который воздвигли жители Оренбурга и всей страны.