В городе Кемерово первая небольшая деревянная Знаменская церковь, зарегистрированной 12.11.47 г. общины РПЦ, стояла в центральной части города (на месте сквера у современного здания администрации Центрального района). С началом очередного этапа борьбы с религией 24 декабря 1960 г. община была снята с регистрации, а здание в 1961 г. снесено в связи с предполагаемой застройкой территории храма.
Изменение отношения к церкви с 1985 г. сделало возможным вслух произносить просьбы и требования верующих. Старейший клирик епархии протоиерей Алексий Курлюта испрашивает благословение правящего митрополита Гедеона. 24 марта 1989 г. состоялось приходское собрание с участием благочинного прот. Алексия Курлюта, на котором 20 присутствующих ознакомились с Уставом управления Русской Православной Церкви, избрали приходской совет.
28 марта 1989 г. исполком городского Совета народных депутатов принял решение о проектировании храма на земельном участке площадью 1,5 га между ул. Тимирязева, Луговой, Кавалерийской и Гагарина - пустующей территории бывшего вещевого рынка в центральной части города. 18 ноября 1989 г. очередной градостроительный совет после страшной борьбы и препирательств дает разрешение на конкретные действия. Под временный храм весной 1989 г. куплена половина частного дома, примыкающего к строительной площадке, в котором в светлый день Пасхи отслужили первую литургию. С 7 января 1990 г., богослужения стали совершаться в приобретенном здании бывшего винного магазина.
10 декабря 1989 г. в престольный праздник в честь Новгородской иконы Божией Матери «Знамение» состоялся первый торжественный крестный ход и освящение закладного камня в основании храма. Через хозуправление Московской Патриархии архитектором М.С. Соколовым был выполнен проект, поэтапно доработанный местными архитекторами Г.М. Некрашевичем, конструкторами Ф.Ф. Бобковым и И.С. Шапором. По крестильному храму строительные работы велись в кратчайшие сроки – с 4 мая по декабрь 1990 г. 10 декабря епископ Красноярский и Енисейский Антоний освящает выстроенный крестильный храм в честь вмч. Георгия Победоносца. Регулярные богослужения совершаются в нем тремя священниками.
26 апреля 1992 г. впервые над городом раздался колокольный звон – на опоре ЛЭП, приспособленной под звонницу, были размещены изготовленные на уральском заводе колокола.
4 октября 1992 г. в отремонтированном здании бывшего лесоторгового магазина начала работу Воскресная школа прихода.
В 1993 г. 6 июля в центре Георгиевского храма Знаменского прихода устанавливается кафедра – знак архиерейского служения. Богослужения совершаются ежедневно.
14 октября 1995 г. в сослужении 28 священников и 6 диаконов епархии, по благословению Святейшего Патриарха Преосвященнейший епископ Софроний торжественно освятил нижний храм Знаменского кафедрального собора в честь св. равноапостольного вел. кн. Владимира. Освящение нижнего храма собора было подлинно всеепархиальным праздником, на который прибыли более 150 официальных гостей.
Святейший Патриарх Алексий II совершает 26 мая 1996 г. освящение Знаменского кафедрального собора в сослужении епископов Антония, Алтайского и Барнаульского, Димитрия Тобольского, Антония Красноярского, Арсения Истринского, Сергия Новосибирского, Евгения Тамбовского, Алексия Орехово-зуевского, архиепископа Евлогия Владимирского и Суздальского. На торжестве присутствовало руководство города и области, представительница императорской семьи - великая княгиня Леонида Георгиевна Романова.
21 сентября 2008 г., в дни празднования 15-летия Кемеровской епархии, состоялось освящение южного придела Знаменского кафедрального собора архиепископом Нижегородским и Арзамасским Георгием в честь 12 Апостолов.
1 сентября 1996 г. открыто новое здание Воскресной школы, оборудованное аудио-видеотехникой. На втором этаже здания размещается Епархиальное управление.
Внутреннее убранство Знаменского кафедрального собора является постоянной заботой настоятеля и прихода. Фресковая роспись стен ведется в соборе частями. В 1993-94 гг. в Георгиевском храме проводилась роспись стен группой художников во главе с выпускником Строгановского художественного училища Работновым А.С., он продолжал руководить и росписью собора по 2004 г., сюжетами жития прп. Серафима Саровского была расписана и трапезная собора. С 2007 г. росписью собора занимаются томские художники из ТРОО «Союз монументалистов, скульпторов, дизайнеров» под руководством Крюка А.М. по технологии, позволяющей смывать осаждающуюся копоть.
Знаменский собор в 1999 г. был признан памятником областного значения.
Святынями собора являются: хоругви бывшей Знаменской церкви; дарственные иконы – Божией Матери Донская, Собор Архистратига Михаила и Покров Пресвятой Богородицы, подаренные губернатором А.Г. Тулеевым. По просьбе Владыки Софрония со святой горы Афон (Греция) была привезена копия Вратарницы – икона Божией Матери Иверская. В храме имеются также иконы с частицами мощей двенадцати Апостолов, привезенные из д. Даниловка Тяжинского района; свт. Иоанна Тобольского, свт. Филарета Московского, свт. Иосафа Белгородского, исповедника Луки, архиеп. Симферопольского и Крымского, прав. Феодора Санаксарского (Ушакова).
Епископ Кемеровский и Новокузнецкий Аристарх 26 апреля 2008 г. совершил торжественную передачу Знаменскому кафедральному ковчега с частицами мощей 83 святых, покоящихся в ближних и дальних пещерах Киево-Печерской Лавры. 19 декабря 2008 г. в соборе состоялась торжественная передача частицы мощей свт. Николая Чудотвоца, еп. Мирликийского – дара епископу Кемеровскому и Новокузнецкому Аристарху от монсеньора Андония Николая, настоятеля прихода Святой Луции в Риме, посредством архиепископа Антонио Меннини, представителя Святого Престола в Российской Федерации.