該教堂建於清光緒三十三年(1907)三月。它最初是為俄國東西伯利亞第四步兵師修建中東鐵路時作為嵌入式教堂而建的。
同年，壹位俄羅斯茶商I . Fei Chisjiakov出資在嵌入式教堂的基礎上重建了壹座全木結構教堂。
1911年，在木墻外砌了壹面磚墻，形成了磚木結構的教堂。
1923年9月27日，聖索菲亞教堂第二次重建，歷時9年。1932年10月25日竣工，成為遠東最大的東正教堂。
索菲亞教堂由俄羅斯建築師科亞西科夫設計。宏偉、典雅、非凡，總高度53.25m，建築面積721m2，可容納2000人。
正門頂部是鐘樓，七個銅質的音樂鐘正好是七個音符。需要訓練有素的敲鐘人用他們的手和腳來敲打節奏鐘。
教堂的建築平面以希臘十字架的形式布置，受到拜占庭建築風格的影響。主穹頂和鐘樓具有傳統的俄羅斯“帳篷頂”和“洋蔥頭”形狀。