Voor de bouw van de kathedraal werden erediensten in de wijk gevierd in een gewoon appartement met een bordje op de deur waarop "Kathedraal van de Transfiguratie" stond geschreven. Slechts 24 personen konden een dienst bijwonen. Tijdens de communistische coup van 1991 besloot de raad van Toljatti een kerkcomplex te bouwen bestaande uit een kathedraal, een doopkapel en een klokkentoren. De oorspronkelijke bedoeling was om de kathedraal aan de oever van de Wolga te bouwen, echter later verschoof het bouwterrein meer naar de woonwijk. De hoofdarchitect was Dimitri Sokolo. Technische tekeningen werden ontwikkeld door de in Toljatti gevestigde bedrijven Motor–Invest en Hydroassembly. De bouw werd uitgevoerd door autofabrikant AvtoVAZ in nauwe samenwerking met de aartspriester Valeri Marsjenko. In juni 1992 begonnen de bouwwerkzaamheden met de oprichting van een kerk ter ere van Johannes de Doper en de behuizing voor de geestelijkheid. De bouw van de kathedraal begon in 1996 en werd voltooid in 2002. Op 19 augustus 2002 werd de kathedraal ingewijd door aartsbisschop Sergius van het diocees Samara-Syzran. Het hoofdaltaar van de kathedraal is gewijd aan de transfiguratie van de Heer.