Старообрядческую общину в Новониколаевске (так до революционных событий 1917 года именовалась нынешняя столица Сибири) зарегистрировали в 1908 году, но даже в те времена ее приверженцам не разрешили возвести храм для молитв. В начале 30-х годов прошлого столетия общину упразднили представители советской власти, но в 1946 году «старообрядцам» снова разрешили собираться вместе. Поскольку своего храма у них так и не появилось, богослужения проводились в специально приспособленных под молитвы жилых домах.
Лишь в 1990 году старообрядческая община Новосибирска получила разрешение на строительство большого кирпичного пятиглавого храма с шатровой колокольней. Проект сооружения разработал архитектор А. Долнаков.
На воплощение в жизнь этого проекта понадобилось еще девять лет. Строительство церкви финансировали староообрядческие общины из других сибирских городов и новосибирские предприятия. Возводить сооружение новосибирцам помогали томские староверы.
В 1999 году новый храм на улице Байдукова освятили в честь Рождества Пресвятой Богородицы. С тех пор святыня является кафедральным собором Новосибирской и всея Сибири епархии Русской православной старообрядческой церкви.