Этот сочинский собор является первым храмом, который построили для православных на территории Черноморского округа. Его соорудили в честь закончившейся в 60-е годы 19 века войны на Кавказе. А название этой достопримечательности дали в честь князя Михаила Романова. По его указанию, когда он посетил данный округ, стали строить эту церковь.
А.С. Каминский, академик, составил рисунки и план будущего собора. Весной 1874 года Кавказским наместничеством этот план был одобрен, и было дано разрешение на постройку церкви.
Ее строили 14 лет под управлением А.В. Верещагина, работавшего архитектором.
Возникали трудные ситуации, связанные с наймом работников, привозом стройматериалов. К началу 1877 года возвели каменные стены собора и трапезную.
Затем достройкой храма после 1888 года занимались служители церкви. Интерьер здания закончили оформлять под руководством священника отца Дмитрия.
Осенью 1890 года подписали акт о завершении строительства. Спустя год собор торжественно освятил архиепископ сухумский Агафодор. В этот комплекс архитектуры вошли: здание храма, колокольня, церковный дом с флигелем в два этажа, трапезная, бассейн, погреб.