ქართული მართლმადიდებლური ეკლესიის ავტოკეფალიის 1500 წლისთავისა და ქრისტეს დაბადების 2000 წლის აღსანიშნავად ახალი საკათედრო ტაძრის აგების იდეა 1989 წელს გაჩნდა, პერიოდი, როდესაც საბჭოთა საქართველოში ეროვნული მოძრაობა მძლავრობდა. 1989 წლის მაისში, საქართველოს პატრიარქისა და თბილისის მთავრობის ხელმძღვანელობით გამოცხადდა კონკურსი "წმინდა სამების საკათედრო ტაძრის" პროექტზე. პირველ ეტაპზე ასამდე პროექტი შემოვიდა, თუმცა გამარჯვებული ვერ გამოვლინდა. საბოლოოდ არქიტექტორი არჩილ მინდიაშვილის პროექტი შეირჩა. შემდგომმა სოციალურმა და პოლიტიკურმა კრიზისმა პროექტის განხორციელება ექვსი წლით დააყოვნა და საძირკველი ტაძრისთვის მხოლოდ 1995 წლის 23 ნოემბერს ჩაიყარა. ტაძრის მშენებლობა ძირითადად კერძო შემოწირულობებით დაფინანსდა.
ტაძარი 2004 წლის 23 ნოემბერს, გიორგობის დღეს, უწმინდესმა და უნეტარესმა სრულიად საქართველოს კათოლიკოს-პატრიარქმა ილია მეორემ აკურთხა.
ტაძრის აშენება თავდაპირველად ვაკეში, ყოფილი სტუდქალაქის მახლობლად იყო გადაწყვეტილი, მაგრამ საბოლოოდ მისი აშენება ელიას მთაზე გადაწყდა.
პროექტის თანახმად, წმიდა სამების საკათედრო ტაძრის კომპლექსი შედგება: ტაძრის, სამრეკლოს, საპატრიარქოს, მამათა მონასტრის, სასულიერო სემინარიისა და აკადემიის, სასტუმროებისა და სხვა დამხმარე შენობებისაგან. მთლიანი კომპლექსისათვის ელიას მთაზე 11 ჰექტარი მიწის ფართობი გამოიყო.
1996 წლის 3 მარტს, მართლმდიდებლობის ზეიმზე, სრულიად საქართველოს კათოლიკოს-პატრიარქთან ერთად ეპარქიათა მღვდელმთავრები, თბილისის ყველა ეკლესიის სამღვდელოება და მრევლი ჯვრებითა და ხატებით ფეხით გაემართა ელიას მთისკენ. მათ საძირკველში აღმართულ ჯვართან სანთელი დაანთეს და ჩააწყვეს ქვები, რომლებზეც საკუთარი სახელები დაწერეს. საძირკვლის კურთხევის ცერემონიალს ესწრებოდნენ საქართველოს მთავრობის წარმომადგენლებიც. „დღეს საფუძველი ეყრება სამების ტაძარს და ამით საფუძველი ეყრება ძლიერ საქართველოს. საქართველო ეძებს თავის დასაყრდენს. ზოგიერთი ფიქრობს, რომ ეს საყრდენი ძლიერია იმ შემთხვევაში, თუ ერი არის მრავალრიცხოვანი, ზოგიერთი ფიქრობს, რომ სახელმწიფო ძლიერია მაშინ, თუ მას გააჩნია ძლიერი შეიარაღებული ძალები... თუ მას გააჩნია დიდი მეცნიერება და მაღალი კულტურა. ეს ყველაფერი საჭიროა, აუცილებელია, მაგრამ პირველი და აუცილებელი არის ერის სულიერი ძლიერება. აი, სწორედ ამისთვის ვართ მოწოდებულნი და ამით ვიწყებთ ჩვენი ერის განმტკიცებას. უფალი ბრძანებს: „კლდესა ზედა აღვაშენო ეკლესია ჩემი და ბჭენი ჯოჯოხეთისანი ვერ მოერევიან მას“. და კლდესა მას ზედა ჩვენ უნდა აღვაშენოთ ყოვლადწმიდა სამების ტაძარი და ამით ავაშენოთ ჩვენი სულიერი ტაძარი, რომელიც შერყეულია, დანგრეულია. ჩვენი წინაპრები თავიანთი სისხლით იცავდნენ ქრისტიანობას. იმიტომ, რომ ხვდებოდნენ, ამაში იყო ჩვენი ძლიერება. მტერი უპირველეს ყოვლისა, ტაძარ-მონასტრებს ანგრევდა, რადგან მან იცოდა, რომ ქართველი ერის ძლიერება ქრისტიანობაშია. დადგა ჟამი შენებისა. ჩვენი ერი კვლავ უბრუნდება ფესვებს, მაგრამ ამ დროს უნდა ავაშენოთ ღვთის სადიდებელი ტაძარი, რომელიც გაამთლიანებს ქართველ ერს, ყველას, ვინც სიყვარულით ცხოვრობს საქართველოში, ყოვლადწმიდა ღვთისმშობლის წილხვედრ ქვეყანაში. უფალმა შეგვაძლებინოს ამ დიდი საქმის აღსრულება. რადგან ვიწყებთ ამ საქმეს, ეს იმას ნიშნავს, რომ უფალი ჩვენთანაა“.
სასულიერო პირებმა ტაძრის საძირკველს ჩააყოლეს წმიდა ადგილებიდან ჩამოტანილი სიწმინდეები: ქვა სიონის მთიდან, სადაც მოსეს ათი მცნება მისცა უფალმა; ქვა მდინარე იორდანიდან, სადაც ნათელ იღო იესო ქრისტემ; ნაზარეთიდან, სადაც ეხარა ღვთისმშობელს მაცხოვრის შობა; იერსუსალიმის სიონიდან, სადაც დაკრძალული იყო ღვთისმშობელი; მიწა იერუსალიმის ჯვრის ქართველთა მონასტრიდან; აჭარიდან, გონიოდან, საიდანაც შემოვიდა ანდრია პირველწოდებული და განისვენებს მატათა მოციქული; ჯავახეთიდან, ფარავნის ტბიდან, საიდანაც შემოვიდა წმიდა ნინო; სვეტიცხოვლიდან, სადაც ბრძანდება უფლის კვართი; მცხეთის სამთავროს მონასტრიდან, სადაც მოღვაწეობდა წმიდა ნინო; მოწამეთადან, სადაც წმიდა დავითისა და კონსტანტინეს წმიდა ნაწილები განისვენებენ. აფხაზეთიდან, კომანიდან, წმიდა ვასილისკოს წყაროდან. იერუსალიმის საბა განწმენდილის მონასტრიდან; კაპადოკიიდან, სადაც დაიბადა წმიდა ნინო, წმიდა გიორგი, ბასილი დიდი და სხვა წმიდა მამები; აფხაზეთიდან, სვიმონ კანანელის საფლავიდან; წმიდა დიდმოწამე გიორგის საფლავიდან, იერუსალიმის ელეონის მთიდან, საიდანაც უფალი ამაღლდა ზეცად; ლეჩხუმიდან - წმიდა მაქსიმე აღმსარებლის საფლავიდან, გოლგოთიდან, თაბორის მთიდან, მამრეს მუხის ნაწილი, ქვა გუდამაყრის ხეობიდან, რომელზეც ბუნებრივად არის გამოსახული ჯვარი; სიონის საპატრიარქო ტაძრიდან, ქუთაისის ბაგრატის ტაძრიდან, გეგუთის სამეფო ციხე-სიმაგრიდან; გელათის მონასტრიდან; ანტონ მარტყოფელის საფლავიდან; ბაგრატიონთა სამეფო ტახტის ნაწილი სვეტიცხოვლიდან. უძველესი ტრადიციის თანახმად, მღვდელმთავრებმა საძირკველში ჩააწყვეს ოქროს მონეტები, საფუძველშივე იქნა ჩადებული საქართველოს კათოლიკოს-პატრიარქისა და იმჟამინდელი პრეზიდენტის ორი ფილა მათი სახელებით. „ყოვლდაწმიდა სამებაო, დალოცე, გააძლიერე და გაამთლიანე სრულიად საქართველო და ეკლესია ჩვენი. გევედრები ჰყავ ტაძარი ესე და საქართველო, ტახტად და სამკვიდრებელად შენდა, ხოლო ერი ჩვენი, სამწყსოდ შენდა, ამინ! მონა ღვთისა მდაბალი ილია II, სრულიად საქართველოს კათოლიკოს-პატრიარქი“ - წერია უწმიდესის ფილაზე.
1994 წლის 14 ოქტომბერს მცხეთაში, სვეტიცხოვლის ტაძარში, წირვის შემდეგ სრულიად საქართველოს კათოლიკოს-პატრიარქმა ილია II თბილისის წმიდა სამების საკათედრო ტაძრის მშენებლობის ფონდი აკურთხა. ფონდის დაფუძნებისას უწმიდესმა და უნეტარესმა შემდეგი სიტყვებით მიმართა მრევლს: „ჩვენი ერი ახალი ტაძრის აშენებით რწმენის ერთგულებასა და სიყვარულს ერთხელ კიდევ დაადასტურებს, მისმა მშენებლობამ იგი სულიერადაც უნდა გაამთლიანოს. მართალია, ზოგიერთის აზრით, იმ მატერიალური გასაჭირის გამო, რომელშიც დღეს ვიმყოფებით, ახალი ტაძრის მშენებლობა გაუმართლებლია, მაგრამ არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ მიუხედავად ხშირი გასაჭირისა, ჩვენს ქვეყანაში ტაძრების მშენებლობა არასდროს შეწყვეტილა... ჩვენ დღეს უფრო სულიერად გვიჭირს, ვიდრე მატერიალურად, სამების ტაძრის აშენებამ სწორედ ამ სულიერი კრიზისის დაძლევას უნდა შეუწყოს ხელი“.
თავდაპირველად მშენებლობა ნელი ტემპებით მიმდინარეობდა, ძირითად სამუშაოებს „საქგვირაბმშენი“ აწარმოებდა. სხვადასხვა დროს სხვადასხვა საწარმო და ორგანიზაცია მონაწილეობდა მშენებლობაში, მრავლად იყო კერძო შენაწირებიც. უამრავმა ადამიანმა თანხა ისე გაიღო, ვინაობა არ დაუსახელებია. მშენებლობის ფონდის ინიციატივით 31-ე ქარხანამ უფასოდ დაამზადა ყულაბები წმიდა სამების ტაძრის მშენებლობისათვის საქართველოს სხვადასხვა კუთხიდან შემოწირულობების მისაღებად.
ტაძრის საძირკვლის ამოღება 1995 წლის 23 ნოემბერს დაიწყეს. 2000 წლისთვის პრაქტიკულად დასრულდა მიწისქვეშა სივცის სამუშაოები, რაც დაახლოებით მთლიანი ტაძრის მოცულობას უტოლდება. როგორც სამების ტაძრის ინჟინერ-კონსტრუქტორი და ამჟამად ტაძრის ფონდის უფროსის მოვალეობის შემსრულებელი ბატონი ემზარ კიზირია აღნიშნავს: „ქვედა სივრცის ათვისების იდეა გაჩნდა იქიდან, რომ ტაძარი უნდა დაფუძნებულიყო აუცილებლად კლდეზე, სათანადო გეოლოგიური დასკვნების შედეგად 12-13 მეტრის სიღრმეზე აღმოჩნდა ის ძირითადი ქვიშა-ქვები, რომლებიც ტაძარს უდევს საფუძვლად. რაკი ამოღებულ იქნა ეს გრუნტი, გაჩნდა იდეა, მიწისქვეშა ნაწილში გაკეთებულიყო კიდევ ერთი ტაძარი - ხარების და ასევე სიწმიდეთა მუზეუმიც, სადაც ჩვენი ეკლესიის სხვადასხვა ადგილას არსებული სიწმიდეები განთავსდება“.
ტაძარი მიწისქვეშა და მიწისზედა ნაწილებისაგან შედგება. მიწისქვეშა ნაწილში 5 ეკლესიაა, ხოლო მიწისზედაში - 4. სამების ტაძარი შეიცავს მთავარანგელოზთა, იოანე ნათლისმცემლის, წმიდა ნინოს, წმიდა გიორგის, წმიდა ნიკოლოზის, 12 მოციქულის, და ყოველთა წმიდანთა სახელობის ეკლესიებს. ესოდენ დიდი სიმაღლისა და ფართის ტაძარი საქართველოში ჯერ არ აშენებულა. ტაძრის მოცულობა 102 კვ. მეტრია, თავისი სავესტიბიულო ნაწილით კი - 137 კვ.მ. ფართობი 5000 კვ. მეტრზე მეტია. იგი აღჭურვილია უახლესი საკომუნიკაციო, ელექტრო, გათბობის და ვენტილაციის აპარატურით. სამების საკათედრო ლავრის სიმაღლე მიწიდან ჯვრის ძირამდე 77 მეტრია. საკუთრივ ჯვრის სიმაღლე კი შვიდმეტრნახევარია. მიწის ქვემოთ საძირკვლამდე სიღრმე 13 მეტრია. სიგრძე - 70 მ, სიგანე - 64 მ. თუმცა ტაძრის გრანდიოზულობა მხოლოდ პარამეტრებით არ განისაზღვრება. მისი ექსტერიერი და ინტერიერი ძალიან საინტერესოდ არის გადაწყვეტილი. ის ერთ-ერთი დომინანტი ნაგებობაა მტკვრის მარცხენა სანაპიროს თავზე და ფაქტობრივად, ძველი თბილისის ზემო მხარე უკავია. საინტერესოა ისიც, რომ წმიდა ელიას მთაზე მშენებარე სამების საკათედრო ტაძარი ზუსტად მამა დავითის ეკლესიის აღმოსავლეთ ღერძზეა განთავსებული, ამდენად, თავისი გეოგრაფიული მდებარეობით ტაძარს სივრცე უკვე მოგებული აქვს. იშვიათობაა ისიც, რომ ნაგებობაში შესვლა სამ სხვადასხვა დონეზე ხდება და ის, ერთბაშად, ათეულ ათასობით მლოცველს დაიტევს.
ტაძრის არქიტექტურა ძველი ქართული სასულიერო ხუროთმოძღვრებისა და თანამედროვე გადაწყვეტის შერწყმას წარმოადგენს. ესაა ნაზავი ჯვარგუმბათოვანსა და ცენტრალურგუმბათოვანს შორის. ხშირად ისმის კითხვა: რატომ აშენებენ ტაძრებს ძველი და არა ახალი, თანამედროვე არიქიტექტურით? არქიტექტორი არჩილ მინდიაშვილი ბრძანებს, რომ „ეს არ არის სწორი, რადგან მართლმადიდებლობა ორთოდოქსალური რელიგიაა და იგი თავის თავში პირველს, ტრადიციულს ატარებს... ბევრად იოლია აბსოლუტურად ახალს მიაგნო და შექმნა, ვიდრე ძველსა და ტრადიციულზე ააგო ახალი. როგორ შეიძლება პოპ მუსიკით გადმოსცე საგალობელი, იგი ვერასდროს იქნება გალობის ნიშნის მატარებელი“.
