Проект храму був розроблений відомим чеським архітектором Йозефом Главкою, автором комплексу резиденції буковинських митрополитів.
Будівництво церкви завершилось у жовтні 1875 року, 9 жовтня церква була освячена і отримала назву: «церква Святих апостолів Петра І Павла». В її архітектурі переплелися елементи романського та готичного стилів, а також українського бароко.
Завдяки чудовій акустиці храм з самого початку використовувався для проведення вечорів церковного співу, тут також було встановлено орган.