Construită între anii 1869-1898 actuala catedrală a fost târnosită de Mitropolitul Iosif Gheorghian la data de 6 decembrie 1898. Până în 1996 a funcționat ca Biserica Sf. Alexandru. Din 1996 a devenit catedrală episcopală iar din anul 2004 a fost clasată ca monument istoric, cod LMI TR-II-m-A-14255.
La puţin timp de la întemeierea orașului Alexandria de către domnitorul Țării Românești, Alexandru Dimitrie Ghica (1834-1842), locuitorii și-au ridicat o biserică din lemn cu hramul „Sfântul Alexandru”, care în scurt timp a devenit neîncăpătoare. Așa că, locuitorii încep să colecteze fonduri pentru ridicarea unei biserici de zid demnă de un oraș nou. Dar de la punerea temeliei şi până la târnosirea acesteia, la 6 decembrie 1898, aveau să se scurgă aproape 30 de ani. Potrivit documentelor din arhiva Direcției Județene de Cutură, Culte și Patrimoniu și din datele ce reies dintr-un studiu realizat de Muzeul Județean, la data de 14 mai 1895, după şase încercări nereușite, ”Asociaţia de lucrări publice şi construcţiuni Frangolea & Negrutzi”se oferă să execute lucrarea. Oferta a fost acceptată de primărie în aceeaşi zi. Clădirea bisericii era „gata de roşu“ pe 24 octombrie 1895.
Dar, antreprenorii se obligă să execute şi tencuielile exterioare şi interioare. Clopotele, comandate încă din 1891 lui Alexandru Spireanu din Bucureşti, sunt aduse pe calea ferată la Alexandria, în august 1896.
Deşi trebuia terminată în vara anului 1896, biserica nu era încă pictată. Primăria acceptă oferta făcută de Constantin Artachino, Constantin Pascali și celebrul Ștefan Luchian, aceştia oferind cel mai mic preţ. Dar termenul impus (1 mai-10 octombrie 1898) şi condiţiile în care au lucrat cei trei pictori au dus la o pictură modestă ca proporţii. Spaţiul foarte mare rămas liber în interior va fi pictat de italianul Giuseppe Cavalcadi, acesta folosind în exclusivitate motive geometrice şi florale puţin specifice stilului bizantin. Sfinţirea catedralei avea să se realizeze o lună mai târziu, pe 6 decembrie, în prezenţa mitropolitului şi a ministrului Spiru Haret.
Catedrala impresionează prin sobrietatea ei arhitecturală, dar și prin impunătoarea sa marime: 42 de metri lungime, 26 de metri lățime, înălțimea ei maximă de la turla cea mare fiind de 45 metri. De asemenea, impresionează prin forma de cruce din interior și de navă în exterior, având la intrare o frumoasă tindă străjuită de coloane lucrate în stil corintian. Deasupra pronaosului sunt doua turle, unde se află clopotele și ceasurile. Elementele decorative specifice Catedralei Sfântul Alexandru sunt: pictura murală și catapeteasma în stil neogotic, înaltă de 10 metri, executate de echipa de pictori Constantin Artachino, Constantin Pascali și Ștefan Luchian, în anul 1898, în stil bizantin, în tehnica ulei. În același an a fost pusă pardoseala din marmura mozaicată.
La catapeteasmă s-a adăugat ulterior icoana Sf. Spiridon donată de breasla cismarilor și icoana Sf. Filofteia donată de Asociaţia tinerelor fete. Policandrul mare, policandrul mic si sfeșnicele împărătești, au fost lucrate în bronz aurit de casa Weidekamp Kettling A.C. din Viena, prin reprezentanta Hans-Herzog din București.
În anul 1994, cu acazia împlinirii a 160 de ani de la fondarea orașului, catedrala Sf. Alexandru a devenit necropolă domnească, prin aducerea și așezarea în pronaos, a osemintelor și sarcofagului domnitorului Alexandru Dimitrie Ghica. Acestea au fost depuse iniţial în pronaosul bisericii Pantelimon, ctitoria familiei Ghica. Cu puţin timp înainte ca aceasta să fie demolată, în primăvara anului 1985, osemintele domnitorului sunt mutate şi îngropate în interiorului complexului Ghica-Tei. Printre obiectele de însemnată valoare istorico-documentară care au mai putut fi salvate din interiorul bisericii Pantelimon se află şi sarcofagul în care stătuseră rămăşiţele pământeşti ale domnitorului regulamentar. Acesta, comandat şi lucrat în Italia, a fost adus de la Muzeul Militar Central şi instalat în catedrala din Alexandria în anul 1995. Este o piesă deosebită, sculptată în marmură, cu dimensiunile de 260 x 210 x 180 cm şi cu o greutate de 4500 kg.