Приход соборной церкви был основан в конце восьмидесятых годов прошлого столетия. А первая Знаменская деревянная церковь появилась еще в 1947 году и стояла в центре города Кемерово. Через несколько лет церковь снесли, это было время активной борьбы с религией.
В 1989 году настоятелем Знаменского собора назначили митрополита Гедеона. В этом же году была куплена часть частного здания, которое примыкает к строительной площадке, для молитвенного дома. На временной вышке-звоннице были установлены великолепные колокола. Параллельно со строительством собора возводили воскресную школу.
В сентябре 1993 года в колонны и арки Знаменского собора поместили землю, привезенную со святых мест Палестины. Строительство храма осуществлялось за счет пожертвований администрации, коммерческих структур, банков, государственных предприятий, прихожан Кемеровской области. Некоторые драгоценные подарки – серебряный потир и старинные иконы – преподнесли бизнесмены города. При соборе создали иконописную школу Работнова Александра, именно он ранее расписывал крестильный Георгиевский храм. В соборе видное место занимают иконы с частицами мощей святого Луки, архиепископа Крымского и Симферопольского, святого Иосафа Белгородского, святого Филарета Московского, святого Иоанна Тобольского.