Музей был построен в 1892-1903 годах на средства мецената и владельца хрустального завода Юрия Степановича Нечаева-Мальцова. Храм – терем в русско-византийском стиле выстроен по проекту знаменитого зодчего Леонтия Бенуа. Собор увенчивают великолепные шатры. Церковь внушительных размеров, с богато декорированными фасадами.

Внутреннее убранство храма богато декорировано. Свод храма поддерживают колонны из черного лабрадорита. Интерьер был оформлен талантливым русским художником Виктором Васнецовым. Сейчас в музее можно увидеть подлинные его работы: полотно «Страшный суд» площадью 49 кв. м., над которым автор трудился 8 лет и мозаику из смальты, посвященную Богородице «О тебе радуется Благодатная», выполненную по эскизу Виктора Васнецова в петербургской мастерской известного мастера по мозаике Владимира Фролова. В 1983 году после реставрации собора там был открыт Музей Хрусталя. Его уникальная коллекция - одна из крупнейших в России, она насчитывает более 12 тысяч предметов. Около половины экспонатов было передано с завода, где они хранились в так называемой «образцовой кладовой». Туда попадали предметы и серийного производства, и выполненные по специальным заказам, а также привезенные владельцами хрустальной империи из-за границы. Местные мастера не просто копировали европейские образцы, а создавали произведения оригинальные, в собственном стиле. Экскурсанты остались под большим впечатлением от данного посещения музея, шикарными произведениями из хрусталя как древних, так и современных авторов, среди которых народные художники России, члены Академии художеств. Они разрабатывают не только серийные и заказные образцы, но и создают авторские композиции - настоящие произведения искусства из хрусталя.