שמה המדמם של הכנסייה – כנסיית המושיע על הדם שנשפך – נובע מכך שהיא הוקמה במקום בו חיסלו ניהיליסטים פוליטיים את הקיסר אלכסנדר השני במרץ 1881.
מבחינה אדריכלית, הקתדרלה שונה ממבנים אחרים בסנט פטרסבורג. הארכיטקטורה של העיר היא בעיקר בארוקית וניאו-קלאסית, אך עיצוב כנסייה זו נובע מהארכיטקטורה הרוסית מימי הביניים ברוח הלאומיות הרומנטית. היא דומה בכוונה לכנסיות הירוסלבל מהמאה ה-17 ולקתדרלת סנט בזיל המהוללת במוסקבה.
הכנסייה מכילה למעלה מ- 7500 מ"ר של פסיפסים, יותר מכל כנסייה אחרת בעולם. האדריכל הראשי של הכנסייה, אלפרד אלכסנדרוביץ 'פארלנד.
במהפכה הרוסית, הכנסייה נבזזה ופגעה קשות ובמהלך מלחמת העולם השנייה, הכנסייה שימשה כבית זמני לאלו שמתו בלחימה ומרעב ומחלות. לאחר המלחמה היא שימשה כמחסן לירקות. היא נפתחה מחדש באוגוסט 1997, לאחר 27 שנות שיקום.