В 1593 году в Старом Осколе был построен соборный храм Преображения Господня с приделами во имя Святого равноапостольного великого князя Владимира и великомученика Феодора Стратилата.
Храм во имя Святого благоверного Князя Александра Невского построен в бывшей слободе Гумны (ныне городская черта) в 1903 году. Храм был сооружен на средства поселян Гуменской слободы. Первым ктитором (старостой) храма был Алексей Васильевич Емельянов. Он похоронен с левой стороны от входа в храм. С правой стороны погребен главный жертвователь – Михаил Иванович Винников.
В 1932 году храм был закрыт.
В 1945 году храм вновь открыт и в нем возобновились регулярные богослужения. С октября 1994 года при храме действует воскресная школа для детей и катехизаторские курсы для взрослых. В 1998 году воскресная школа преобразована в Православную гимназию.
В 1995 году в связи с образованием Белгородской и Старооскольской епархии собор получил статус кафедрального.
Храм является памятником архитектуры.