К идее возведения храма-памятника вернулись в 1831 г., когда Николай I лично определил архитектором Константина Тона, а через год утвердил его проект в «русско-византийском» стиле. Новое место было выбрано лично приезжавшим в Москву императором близ Пречистенских ворот, а бывшие там постройки были выкуплены и снесены. Был снесён и располагавшийся там с 1547 г. Алексеевский женский монастырь, переведенный в Красное село. Согласно преданию, игумения обители предрекла, что ничто не устоит на этом месте, наложив на него проклятие.
Строительство собора началось в 1839 г. и безостановочно продолжалось более 40 лет. Храм стал самым высоким зданием Москвы (103 м) и самым большим храмом России, вмещая до 10 тыс. верующих. Помимо библейских сюжетов и христианских праздников, в дни которых состоялись решающие сражения при Бородине, Тарутине, Лейпциге, на стенах был помещен целый пантеон русских святых — Александр Невский и Даниил Московский, Сергий Радонежский и Василий Блаженный, княгиня Ольга и князь Владимир и другие. Над росписями собора работали лучшие художники: В.И. Суриков, В.Е. Маковский, В.П. Верещагин, Г.И. Семирадский и другие живописцы Императорской Академии художеств. Над созданием горельефов почти 17 лет работали лучшие скульпторы: П.К. Клодт, Ф. Толстой, А.В. Логановский. Среди горельефов были и изображения важнейших чудотворных икон Руси — Владимирской, Смоленской, Иверской. Вокруг собора была сооружена круговая галерея, в которой разместился первый музей Отечественной войны 1812 г., с памятными досками участников сражений, названиями воинских частей и именами погибших.
Торжественное освящение храма состоялось в присутствии императора Александра III в 1883 г., в церемонии приняли участие немногие оставшиеся в живых ветераны войны 1812 г., которые были награждены Георгиевскими крестами.
Скоро храм стал одним из главных центров общественной и культурной жизни столицы. Еще за год до освящения в нем впервые (1882 г.) была исполнена увертюра «1812 год» П.И. Чайковского, написанная в ознаменование победы России. В храме был создан собственный хор, ставший одним из лучших в Москве. Его регентами были знаменитые композиторы А.А. Архангельский и П.Г. Чесноков, здесь звучали голоса Федора Шаляпина и Константина Розова. В храме торжественно отмечались всенародные праздники и юбилеи: 500-летие со дня преставления преподобного Сергия Радонежского, 100-летие Отечественной войны 1812 г., 300-летие Дома Романовых. Престольный праздник храма — Рождество Христово, до революции праздновался православной Москвой и как праздник великой победы над Наполеоном. Этот национальный символ победы приобрел особую значимость в годы Первой мировой войны, когда на стенах храма Христа Спасителя стали писать имена своих погибших родных и близких.
Великая национальная святыня, храм-памятник русской воинской славы был снесен большевиками в 1931 г. для строительства на его месте грандиозного Дворца Советов. Но проекту не суждено было сбыться — в связи с начавшейся Великой Отечественной войны. В 1960 г. в огромном котловане от непостроенного Дворца был сооружен плавательный бассейн «Москва».
В начале 1990-х гг. началось общественное движение за восстановление храма Христа Спасителя. Одними из главных организаторов его стали известные деятели культуры: В.А. Солоухин, Г.В. Свиридов, В.Г. Распутин, В.П. Мокроусов, В.Н. Крупин и другие. В 1990 г. Священный синод РПЦ обратился к правительству России с просьбой о восстановлении храма Христа Спасителя, а в 1994 г. Московское правительство, по согласованию с Патриархией, приняло постановление о воссоздании храма. Рядом со строящимся храмом в 1995 г. был возведен деревянный шатровый храм-часовня во имя иконы Божией Матери «Державная», ставший предтечей восстановления храма на своем историческом месте. Храм был воссоздан на народные пожертвования в точном соответствии с первоначальным замыслом, за исключением некоторых деталей, обусловленных современными объективными факторами. Это в первую очередь наличие стилобатной части храма, возведенной на месте существовавшего прежде холма. В ней разместились нижняя церковь Преображения Господня, сооруженная в память о находившемся на этом месте женском Алексеевском монастыре, Зал церковных соборов, Зал совещаний Священного синода, трапезные палаты, а также технические и служебные помещения. Преображенский храм был освящен в 1996 г., где сохраняются многие святыни, в том числе икона «Спас Нерукотворный» художника Сорокина, чудом сохранившаяся после разрушения храма Христа Спасителя.