Na początku XX wieku liczba prawosławnych mieszkańców Sosnowca wzrosła do trzech tysięcy. Powstała myśl powiększenia dotychczasowej cerkwi. Trudności z przebudową konstrukcji cerkwi, niemożność odprawiania nabożeństw spowodowało,ze podjęto decyzje o budowie nowej cerkwi. W dniu 27 maja 1901 roku położono kamień węgielny pod budowę nowej przestronnej cerkwi. Plac pod budowę cerkwi ofiarowała Sosnowiecka Spółka Akcyjna. Jak i poprzednio fabrykanci ofiarowali na budowę cerkwi znaczne sumy: Franz Schön – 25 tys. rubli, Henryk Dietel i Spółka Węglowa po 10 tys. rubli. Przewodniczącym komitetu budowlanego wybrano Franza Schöna. Wyświęcenie cerkwi nastąpiło 26 października 1906 roku. Całkowity koszt budowy wyniósł 90 tys. rubli. Pracami kierował technik budownictwa Jastrzębski. Cerkiew wzniesiono według projektu Władimira N. Pokrowskiego w nowym rosyjskim stylu, pięciokopułową na planie wydłuzonego krzyża, którą wieńczyło pięć kopuł i wysoka dzwonnica od zachodniej strony. Mieściła tysiąc dwieście osób. W środku urządzono miejsca dla trzech chórów, główny dla 200 osób i boczne dla 30 – 40 osób. Posadzka była wyłożona płytką ceramiczną. Ikonostas w białym kolorze ze złoceniami wykonany przez moskiewskiego mistrza Sokołowa. Koszt ikonostatsa w wkcoie 8 tys. rubli wyłożył Dietel Ikony, umieszczone w trzyrzędowym ikonostasie, malował moskiewski malarz Teorin. W cerkwi zastosowano po raz pierwszy centralne ogrzewanie. Zamontowano także elektryczne oświetlenie. Cerkiew została zburzona. Uratowany ikonostas po II wojnie światowej umieszczono w katedrze prawosławnej we Wrocławiu.