Земли современного храма были пожалованы церкви по грамоте Василия III Ивановича (1505–1533 гг.) в 1506 г. По историческим документам исследователям известно, что в 1628 г. на этом месте стоял деревянный храм святителя Николая. В 1755–1767 гг. на средства прихожан был построен новый каменный храм во имя Богоявления с приделом святителя Николая. В 1822–1824 гг. к храму была пристроена большая трапезная с приделами: справа – Покрова Пресвятой Богородицы, слева – святителя и чудотворца Николая, построена двухъярусная колокольня и каменная часовня с помещением для сторожей. В 1834 г. был построен двухэтажный корпус, в нижнем этаже колокольни было размещено Богородское духовное правление. В 1853 г. по прошению прихожан митрополит Московский и Коломенский Иннокентий на месте храма разрешил построить новый, более просторный собор. Он был освещён 5 сентября 1876 г. при настоятеле Димитрии Иерапольском. В 1885–1886 гг. колокольня надстроена третьим звонным ярусом. В 1890 г. на колокольню был поднят колокол весом 1250 пудов (20 тонн) – самый крупный в уездных городах России. В 1891 г. в молебне о долголетии царского дома участвовали гости города князь Сергей Александрович с супругой, новомученицей Елизаветой Фёдоровной. В 1902 г. собор был расширен по проекту Николая Струкова. В начале XX в. собору кроме храма принадлежало две каменные часовни, два двухэтажных каменных дома пожертвованных прихожанами, одноэтажный деревянный церковный дом, деревянный дом-сторожка и кирпичный сарай. По клировым ведомостям в 1902 г. прихожан храма насчитывалось около 2,5 тыс. человек. Долгие годы сохранялась традиция – раз в год, перед праздниками, ходом приносили чудотворные иконы «Лобзание Христа Иудой» из Берлюковской пустыни и Иерусалимскую Богоматерь из Бронниц. Особенными днями для собора и города стали 12 и 13 мая 1918 г., когда на всенощной служили патриарх Тихон и будущий патриарх Сергий, в округе города служили ещё шесть архипастырей, а после окончания литургии 13 мая был совершён крестный ход, в котором участвовало более 100 тыс. богомольцев. Однако к тому времени власть отходила к богоборцам, и уже осенью 1918 г. настоятель храма отец Константин был арестован и принял мученическую смерть. С 1918 г. настоятелем собора стал Николай Александрович Сперанский, в 1933 г. он был арестован в первый раз, а 21 августа 1937 г. повторно, 13 октября расстрелян на Бутовском полигоне. В 1921–1925 гг. собор был кафедральным собором епископов Богородских (единоверческих), викариев Московской епархии – Никанора (Кудрявцева) и Платона (Руднева). В 1923–1925 гг. на клиросе в архиерейском хоре пел будущий патриарх Пимен. В 1924–1925 гг. проведён ремонт на сумму более 8 тыс. рублей (значительная для того времени сумма). Во второй половине 1920 гг. с колокольни были сброшены все 13 колоколов, в том числе и двадцатитонник, разбившийся при падении на мелкие части. Осенью 1937 г. был арестован весь церковный совет собора и новый настоятель Сергий Зернов, чуть позже был арестован и расстрелян сменивший его священномученик Сергей Константинович Махаев, среди арестованных был и мученик Николай Андреев, служивший в храме с 1917 г. (в декабре его расстреляли). В 1938 г. службы прекратились, в храме было организовано сапоговаляльное и красильное производство, открыта газораздаточная станция. В 1953 г. Ногинский исполком предпринял попытку сломать купола и разобрать колокольню, но храм удалось сохранить. В 1989 г. собор был вновь освящён, возобновлены службы, и начато постепенное восстановление храма. В 1991 г. на пути из Москвы в Дивеево, крестным ходом при большом стечении народа, по городу и рядом с храмом пронесли мощи преподобного Серафима Саровского. С 1989 по 1997 гг. настоятелем храма был архимандрит Адриан (Старина), ушедший в 1993 г. в раскол. В ноябре 1997 г. храм был возвращён Русской православной церкви. 2 октября 2004 г. в храм были перенесены мощи Константина Богородского.