Budowa nowej świątyni (1747–1764) mały|240px|Jekaterynburg w XIX wieku. Z prawej strony widoczny sobór św. Katarzyny. Pożar z 26 września 1747 r. strawił budynek cerkwi w zaledwie trzy godziny. Chociaż spłonął on do gołej ziemi, to udało się uratować zdecydowaną większość ksiąg, sprzętów i szat liturgicznych. Cerkiew w poprzedniej postaci nie nadawała się do odbudowy, tymczasowo postanowiono wznieść drewnianą cerkiew Objawienia Pańskiego, która obok cerkwi Przemienienia Pańskiego, stała się jedyną czynną prawosławną świątynią Jekaterynburga. W 1756 r. miasto liczyło już ponad tysiąc domostw i zamieszkiwane było przez 5726 osób; władze kościelne i miejskie zdały sobie sprawę, że tak mała liczba miejsc kultu religijnego nie jest w stanie sprostać zapotrzebowaniu wiernych. Dla szybko rozwijającego się miasta budowa reprezentacyjnej i co ważne murowanej świątyni (dotychczasowe były zawsze drewniane) stała się sprawą prestiżową. Także wierni zaczęli domagać się wzniesienia w mieście tego typu świątyni, najlepiej o statusie soboru, który to najlepiej miałby oddawać rosnącą rolę miasta na tym obszarze Imperium Rosyjskiego. Z archiwów wydobyto projekt Johanna Millera, pochodzący z 1742 r., ale szybko zdano sobie sprawę, że nie będzie on w pełni spełniał nowych warunków stawianych przez władze miejskie i kościelne.