Петропавловский собор построен в 1895 – 1905 гг. по проекту архитектора Николая Султанова. Храм стал оригинальным воплощением форм неорусского стиля. Основными мотивами для фасада послужили формы русских церквей XVI – XVII вв. Храм построен из красного и желтого кирпича, с использованием также белого камня и зеленых изразцов.
Петропавловский собор предназначался для простых жителей Петергофа и во многих деталях его устройства видна забота архитектора о людях. Здание опоясывает просторная крытая галерея для крестных ходов в непогоду. Были спроектированы сени для верхней одежды, специальные места для освящения яиц, куличей и пасхи, отдельные исповедальня и помещение для отпевания усопших. В храме была прекрасная акустика. Роспись интерьера исполнили палехские иконописцы и московские мастера.
В 1938 г. Петропавловский собор был закрыт. Сильно пострадал во время войны. Использовался как склад. В 1987 г. храм фасады храма отреставрировали. Возвращен верующим в 1989 г., реставрация продолжается. Настоятель – протоиерей Михаил Терюшов.