После размещения в 1895-96 годах в Царском Селе у границ Александровского парка Сводного пехотного полка и Собственного его императорского величества конвоя встал вопрос о строительстве каменных казарм и сооружения полкового храма для совершения богослужений. Императорская семья к этому времени тоже переезжает в Царское Село и обосновывается в Александровском дворце. Зная любовь Николая II к допетровским временам царя Алексея Михайловича все здания строятся в неорусском стиле.

Центральным сооружением этого комплекса становится Феодоровский собор (Собор Феодоровской иконы Божией Матери — особо почитаемой семьёй Романовых иконы). Первоначальный проект был выполнен в стиле отсылающем к Храму Христа Спасителя в Москве, в соответствии с ним был даже выполнен фундамент, но в процессе строительства проект подвергся критике и был отвергнут. Новый проект храма разработал молодой архитектор В.А. Покровский. В 1912 году собор был освящен. В это же время недалеко строиться Феодоровский городок — дома для духовенства служившего в соборе.

Используя первоначальный фундамент В.А. Покровский смог спроектировать несколько входов в собор для различных категорий верующих посещающих храм. Кроме главного входа в собор богато украшенного мозаичным панно, были выполнены отдельные входы для императорской семьи, духовенства, офицерского состава и простого люда, посещавшего собор по специальным пригласительным билетам.

Необычным стал и подземный (пещерный) храм, освященный в честь преподобного Серафима Соровского. В подземном храме нет окон. После революции собор долгое время был закрыт.
Возрождение собора началось в 1991 году, когда он был передан Русской Православной Церкви. В этом же году в парке Царского Села была обретена икона Феодоровской Божьей Матери, в настоящее время эта икона главная святыня собора.

В 1993 году около собора был установлен бюст императора Николая II.