Den ersten Grundstein für die Gründung der zukünftigen Mariä-Entschlafens-Kathedrale legte der Thronfolger Nikolaus Alexandrowitsch. Dies geschah während seines Besuchs in Omsk im Jahr 1891, als Thronfolger der russischen Krone. Doch die damalige Kathedrale ist nicht erhalten geblieben. In der Stadt erhebt sich heute eine exakte Kopie der Kathedrale, die im Jahr 2007 wiederhergestellt wurde. Im späten XIX. Jahrhundert stütze sich der Bauplan der großen Kathedrale im russisch-byzantinischen Stil auf das Projekt der Auferstehungskirche in Sankt-Petersburg. Zunächst plante man die zukünftige Kathedrale der Christi Himmelfahrt zu widmen, doch im Jahr 1895 wurde in Omsk eine orthodoxe Eparchie gegründet und es wurde beschlossen die Kathedrale zu Ehren der Entschlafung von Mariä zu benennen.
Die Gesamtkosten für den Bau und die Ausstattung der Entschlafens-Kathedrale beliefen sich auf 125 Tausend Rubel. Der Großteil dieser Mittel betrugen Spender der Stadtbewohner, Vertreter der örtlichen Kaufmannschaft und des Zaren Nikolaus II. Er übergab auch der Kathedrale wertvolle Kirchengeräte. Die Einweihung fand am 9. September 1898 statt. Zur Sowjetzeit hatte die Mariä-Entschlafens-Kathedrale ein tragisches Schicksal. Im Jahr 1933 wurden die Kirchengeräte der Kathedrale dem Atheismusmuseum übergeben, wo sie in der Folgezeit endgültig verschwanden. Im Jahr 1934 entstand die Idee die Kathedrale in ein Opernhaus umzurüsten. Doch der Ingenieur, der als Leiter dieses Projekts bestimmt wurde, war Repressivmaßnahmen ausgesetzt und als Folge davon erschossen. Schließlich wurde die Kathedrale im Jahr 1935 gesprengt. Auf dem freigeräumten Gebiet wurde ein Garten für Pioniere eingerichtet, wo jährlich für Kinder städtische Tannenbäume aufgestellt wurden. Im Jahr 2005 begannen die Omsker Behörden mit der Wiederherstellung der Mariä-Entschlafens-Kathedrale. Im Jahr 2007 wurde der Platz, auf dem sich die Kathedrale befindet in Kathedralplatz umbenannt.