Строительство Собора было начато в 2001 году, когда закладной камень в основание будущего храма в честь святой мученицы Татианы освятил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II.
В 2006 году Указом Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II был присвоен храму статус собора, 17 сентября 2006 года владыка Варнава освятил верхний этаж храма в честь Покрова Пресвятой Богородицы.
Покровско-Татианинский собор является хранилищем православных святынь. 16 сентября 2006 года из Введенского кафедрального собора в новый храм были перенесены мощи святителя Иннокентия, епископа Иркутского и чтимая икона святой мученицы Татианы с частицей ее святых мощей.
В Московском районе города Чебоксары недалеко от Собора располагается несколько высших и средних специальных учебных заведений со своими многочисленными студенческими городками. Поскольку Святая Великомученица Татьяна является покровительницей студентов, Покровско-Татьянинский собор стал также известным местом паломничества студенческой молодежи.
Настоятель Покровско-Татианинского собора - секретарь Управления Чебоксарско-Чувашской епархии - протоиерей Николай Иванов.
