В 60-е годы XIX века на территории Средней Азии шла военная компания и в Ташкенте возникла необходимость создания военного госпиталя. Тут же, недалеко от госпиталя образовалось и военное кладбище. При госпитале и кладбище была сооружена временная церковь, освященная 30 сентября 1871 года во имя Святого великомученика и целителя Пантелеймона. В этой маленькой временной церкви при госпитале до 1878 года проводились богослужения.
Приход рос и, естественно, поднимался вопрос о строительстве нового здания. О строительстве новой церкви при Ташкентском военном госпитале ходатайствовал начальник госпиталя.
Начали сбор пожертвований. В частности, генерал-губернатор фон К.П. Кауфман выделил 3000 рублей.
При церкви, отдельно от нее, имелась красивая каменная колокольня в три этажа. В основном, деньги на строительство колокольни дал ташкентский купец первой гильдии Дмитрий Захо. Кстати, на протяжении 15 лет он являлся церковным старостой. За заслуги и пожертвования по духовному ведомству Дмитрий Захо был награжден орденом Святого Станислава II степени. 31 января 1879 года по благословению Преосвященного Александра, бывшего епископа Ташкентского и Туркестанского, новое здание церкви во имя святого великомученика и целителя Пантелеймона освятил протоиерей Андрей Малов.
После 1917 г. до 1933 г. церковь была в руках обновленцев. До конца 1945 года в здании бывшей госпитальной церкви находился санитарный склад № 340 Среднеазиатского Военного Округа.
После Великой Отечественной войны, в декабре 1945 года, церковь была возвращена верующим. Госпитальная церковь стала называться Свято-Успенским Кафедральным собором.
В 1958-60 гг. храм был практически заново отстроен. 4 сентября 1958 года состоялось освящение Свято-Успенского Кафедрального собора. Ровно в 10 утра, после освящения, во всех храмах епархии был совершен торжественный пятиминутный перезвон.
В настоящее время Свято-Успенский Кафедральный собор, главный храм столицы, стал еще прекраснее. Обновлено здание, отреставрированы купола.
В 1996 году здесь встречали Святейшего Патриарха Алексия II. К его приезду собор преобразился: засияли позолотой престолы, иконы были облачены в резные киоты.
10 ноября 1996 года Святейший Патриарх Алексий II совершил в Свято-Успенском Кафедральном соборе Божественную Литургию. Первосвятитель даровал собору напрестольное Евангелие и евхаристические сосуды, на которых в этот незабываемый день было совершено Таинство Пресуществления.
После благодарственного молебна состоялся торжественный Крестный ход.
