Знаменский кафедральный собор был построен в Кемерово в 1996 году на месте стоявшей здесь с 1947 года Знаменской церкви. Ее деревянное здание просуществовало до 1960 года, пока не было снесено в разгар очередного этапа борьбы с религией.
Осенью 1989 года было принято решение о строительстве Знаменского собора. Над проектом святыни работали архитекторы М. Соколов и Г. Некрашевич, конструкторы Ф. Бобков и И. Шапор. Ими было выбрано сочетание двух стилей: классицизма и сибирского барокко. Внутри стены собора украшают фрески. Первый этап возведения собора был завершен в 1990 году, когда был освящен крестильный храм.
26 мая 1996 года патриарх Алексий II освятил Знаменский кафедральный собор. На торжественной церемонии присутствовали руководители региона и множество горожан. Сегодня при соборе действует воскресная школа, благотворительная трапезная.