Świątynia została wzniesiona jako meczet przy tureckiej twierdzy w Oczakowie. Budowla została wstępnie przebudowana na prawosławną cerkiew po zdobyciu Oczakowa przez wojsko rosyjskie w grudniu 1788 r., dobudowano wtedy nad nią drewnianą kopułę. W XIX w. przebudowano minaret na dzwonnicę, do budynku dostawiono pomieszczenie ołtarzowe i przedsionek. W 1807 r. miała miejsce konsekracja budynku. W 1839 r. obiekt przeszedł kapitalny remont i otrzymał nowy dzwon, zaś w 1854 r. zbudowano przy nim nową dzwonnicę. Wcześniej, w 1842 r. świątyni, cały czas pozostającej cerkwią wojskową, nadano status soboru.