La catedral fue diseñada por el arquitecto ruso Alexander Pomerantsev, con ayuda de Alexander Smirnov y Alexander Yakovlev, ya que el proyecto inicial de Ivan Bogomolov de 1884-85 fue modificado radicalmente por Pomerantsev, que se inspiró en un estilo neobizantino, estilo muy propio de Bulgaria y muy de moda en la Rusia de la época.