Проект храма выполнил и осуществил в 1911 году известный московский архитектор, поляк по национальности Томаш (Фома) Богданович-Дворжецкий, преподаватель Московского училища живописи, ваяния и зодчества. Экскурсовод – Денис Ромодин
Это монументальное здание в характерном для историзма (эклектики) неоготическом стиле. Его стены из красного кирпича, традиционные крестовые своды с высокими крышами, стрельчатые окна. Ранее в Москве существовало два католических храма – св. Людовика (на Малой Лубянке) и свв. апостолов Петра и Павла (в Милютинском переулке д.18, ныне закрыт). Когда к 1894 году число прихожан достигло 30 тысяч, было принято решение возвести новый храм – кафедральный собор. В начале первой мировой войны численность католиков в Москве существенно увеличилась за счет эвакуированной части жителей западных губерний Российской Империи, поляков и белорусов, расселенных в районе Брестского вокзала (ныне – Белорусского) и нового храма. Некоторые их потомки сегодня являются прихожанами собора. Храм действовал до 1937 года. В 1992 году мэр Москвы подписал решение о постепенном освобождении храма от занимавшей его организации «Мосспецпромпроект», но только после обращения верующих в 1995 году к президенту Б. Ельцину появилась такая возможность. Благодаря пожертвованиям католиков всего мира кафедральный собор вновь приобрел прежний вид и был освящен 12 декабря 1999 года государственным секретарем Ватикана, легатом Папы Иоанна Павла II, кардиналом А. Содано.
Посетить экскурсии проекта «Выход в город», могут все желающие. Для этого необходимо ознакомиться с расписанием экскурсий на официальном сайте проекта, заполнить электронную заявку или записаться по телефону 8 (499) 393-37-39 и затем, получив подтверждение записи, придти в обозначенное время к месту начала экскурсии.