Кафедральный собор Рождества Христова в Южно-Сахалинске - пятиглавый собор на высоком стилобате, выдержанный в новгородском стиле. По форме представляет собой пятиглавый четверик. Главный центральный купол позолочен, остальные голубого цвета. Подбор цветов обусловлен посвящением храма Рождеству Христову. Внутри храм имеет четыре ряда галерей и пятиярусный иконостас. В корпусе собора устроены залы для проведения мероприятий, классы для занятий. Собор оборудован инженерными системами по всем стандартам современных строительных норм, включая лифты, облегчающие передвижение пожилых людей и людей с ограниченными возможностями. Прилегающая территория облагорожена мощением, газонами и зелеными насаждениями. Всего собор способен вместить 1000 человек.
4 сентября 2016 года Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил Чин Великого освещения нового кафедрального собора в честь Рождества Христова в Южно‐Сахалинске и Божественную Литургию. Освящение храма продолжалось около двух часов - после этого патриарх Кирилл совершил короткий крестный ход по гульбищу и перешел к первой в освященном православном соборе божественной литургии.
6 июля 2015 года на главный храм собора Рождества Христова в Южно-Сахалинске водружен первый из 9-ти куполов - небесно‐синий. Перед установкой состоялся Чин освящения, который возглавил Владыка Тихон. Специально для поднятия конструкции на остров доставили кран из Австралии. Чтобы он не провалился под землю, вокруг храма забетонировали три площадки. Особая сложность была в подъеме, выверке и центровке. Купол своим основанием должен был совпасть с закладными деталями, которые обеспечивают идеальное слияние конструкции.
7 июня 2013 года, в день, когда Русская Православная Церковь отмечает третье обретение главы Предтечи и Крестителя Господня Иоанна, в строящемся кафедральном соборе Рождества Христова Южно‐Сахалинска, была совершена первая Божественная Литургия, которую возглавил правящий архиерей, епископ Южно‐Сахалинский и Курильский Тихон. Преосвященнейшему сослужили клирики Воскресенского собора игумен Филарет и иерей Роман Суханов.
21 сентября 2010 года, после Божественной литургии в парке Победы Южно-Сахалинска, патриарх Московский и всея Руси Кирилл благословил возведение Кафедрального собора Рождества Христова на месте будущего строительства. С инициативой строительства нового храма выступило областное правительство из-за малой вместимости действующего кафедрального собора. Большую помощь в возведении храма оказала компания Роснефть и её президент Игорь Сечин.
Архитектурный ансамбль Кафедрального собора Рождества Христова
Высота собора от цоколя до кончика креста составляет 81 метр, без креста - 77 м. Центральный вход в собор украшает уникальная величественная мозаика с изображением Спасителя; на Горнем месте собора установлена другая массивная мозаика Воскресения Христова несколько меньших размеров. Обе мозаики созданы в Иерусалиме. Над центральным входом также расположены часы‐куранты более 4-х метров в диаметре с колокольным звоном. Куранты повторяют башенные часы на Спасской башне в Москве.
Основой украшенного иконами самого большого в Южно-Сахалинске трёхтонного паникадила служит двухъярусный хорос диаметром в шесть метров, изготовленный по специальному заказу в Сергиевом Посаде. Он вывешен на восьми цепях общей длиной 200 метров. Главный пятиярусный деревянный иконостас содержит 98 икон, и насчитывает 18 метров в ширину и 15 м в высоту.
Вес главного колокола - 6700 кг, самого малого - 18 кг. Колокола были привезены из разных мест: из Воронежа, Москвы, Урала, из Ярославской области в зависимости от того, где лучше отливается каждый вид колоколов. Общая площадь витражей - около двухсот квадратных метров. Самая большая композиция весит более двух тонн. Витражи выполнены из итальянского стекла по классической технологии. Мозаики украшают алтарь, главный вход и стилобат. Общее количество мозаичных икон и панно - 42 общей площадью 175 квадратных метров. На полу в центре зала расположена флорентийская мозаика в виде вифлеемской звезды диаметром 10 метров из восьми пород гранита.
В новопостроенном соборе освящено два храма: верхний - Рождества Христова и нижний храм Трех святителей - Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста. К нижнему храму примыкает баптистерий в полный рост. Стилобатная часть собора облицована красным гранитом по основанию, фасад собора - белым мрамором. В стилобатной части также использован красный мрамор привезённый из Индии.