Дата постройки последнего здания: 1873-1887   см. фотографии объектов той же эпохи

В связи со значительным ростом прихожан первоначально построенного в Луге Екатерининского собора в 1869 создано попечительство по постройке нового храма. 19.12.1869 архитектор В. В. Виндельбрандт представил проект собора, утвержденный 10.12.1870. Собор полностью строился на частные пожертвования. Комитет по постройке возглавлял городской староста купец А. И. Болотов. В 1873 заложен большой трёхпрестольный храм в псевдорусском стиле. Так как собранных денег не хватило строительство было приостановлено, епархиальный архитектор Г. И. Карпов переработал проект с целью удешевления (с 95 тыс. до 65 тыс. рублей). Пятиглавие заменено на одну большую главу в окружении 8 малых главок, уменьшена колокольня, убрана большая часть наружных украшений. Новый проект утвержден 27.04.1882. Собор в основном построен в 1884, отделочные работы завершены в авг. 1887. Представляет собой четырёхстолпную однокупольную постройку с трёхъярусной колокольней, завершения купола и колокольни шатровые. Главный престол освящен 20.09.1887. Позднее освящен северный (левый) придел Успения Пресвятой Богородицы, а 12.11.1896 Иоанн Кронштадтский освятил южный (правый) придел Св. ап. Иоанна Богослова. Закрыт 13.05.1938, передан под кинотеатр. В 1938-1941 использовался под танцплощадку. В период оккупации 1941-1944 был занят немецкой частью. После войны пустовал, постепенно разрушаясь, в 1980-е в соборе планировалось устроить краеведческий музей. 18.07.1991 передан верующим. 31.10.1991 освящена крипта собора для совершения молебнов и треб, здесь же разместилась воскресная школа. 20.07.1992 проведено малое освящение собора. Продолжаются реставрационные работы, регулярных служб нет.

Среди святынь собора особо почиталась Печерская икона Успения Божией Матери, явленная в XVII в. пещере близ дер. Турово, в 5 верстах от Луги. Другая святыня – список чудотворной Череменецкой иконы и Св. ап. Иоанна Богослова, ежегодно в мае совершался крестный ход из Череменецкого монастыря в собор с этой чудотворной иконой в память избавления жителей Луги от эпидемий холеры в 1831 и 1848. После учреждения Лужского викариатства в июле 1917 стал кафедральным собором.