Пётр Великий... -
один есть целая всемирная история
Александр Сергеевич Пушкин
В 1710 году на месте будущего собора в честь победы в Полтавской битве 27 июня 1709 года была построена и освящена деревянная Сампсониевская церковь, названная именем Сампсона Странноприимца, в день которого Россия одержала победу в битве.
Перестройка церкви в собор велась в 1728—1740 годах, долгий её срок был обусловлен недостатком средств и замораживанием работ, которые были возобновлены только при императрице Анне Иоанновне.
На сегодняшний день собор состоит из трёх зданий — основного храма, колокольни и часовни. Собор и колокольня возведены в 1740 году. Историки архитектуры предполагают, что одним из архитекторов храма мог быть Михаил Земцов. Весь соборный комплекс гармонично покрашен в светлый голубой цвет. Луковичные купола собора, тесно скомпонованные на одном барабане, находятся в центре крыши, что придаёт собору несколько причудливый и нетрадиционный вид.
Колокольня разделена на три яруса. Нижний ярус имеет две боковых пристройки, в связи с чем становится шире других двух верхних. В середине яруса имеется арочный проём и проезд. Второй и третий ярусы украшены пилястрами тосканского ордера . В нише второго яруса вместо звонниц на каждой грани находятся декоративные «глухие окна». В нише третьего яруса располагается звонница с колоколом XVIII века. Каждая из граней третьего яруса заканчивается треугольным фронтоном. Колокольню завершает восьмигранный шатёр с ложными окнами, шатёр увенчан луковичной маковкой с крестом.
На кладбище при Сампсониевском соборе были похоронены архитекторы Д. А. Трезини, Ж. Б. Леблон, А. Шлютер, Г. И. Маттарнови, скульптор К. Б. Растрелли, личный врач Петра I Блюментрост, фельдмаршал Миних. Здесь же в 1740 году были похоронены "враги Бирона" А. П. Волынский, А. Ф. Хрущёв и архитектор П. М. Еропкин. Кладбище до наших дней не сохранилось.
В феврале 2017 года собор был передан Русской православной церкви в пользование на 49 лет.