В соборе была совершена праздничная литургия, которую возглавил настоятель собора игумен Александр (Федоров).
На месте маленькой деревянной церкви святых Петра и Павла в новой российской столице знаменитый итальянский архитектор Доменико Трезини спроектировал каменный собор по образцу церквей Западной Европы. Первый камень в основание храма был заложен 12 июля (29 июля по старому стилю) 1712 года, в день святых Петра и Павла - небесных покровителей новой российской столицы. Собор строился долго и был освящен ровно 21 год спустя - 12 июля 1733 года.
В первую очередь была воздвигнута многоярусная колокольня с высоким шпилем, увенчанным флюгером в виде фигуры летящего ангела с крестом. В 1720 году на колокольне недостроенного собора были установлены голландские часы с курантами.
Фридрих-Вильгельм Берхгольц (камер-юнкер при голштинском герцоге Карле-Фридрихе, находившийся ним в России) писал в 1721 году в своем дневнике: "Куранты на колокольне так же велики и хороши, как амстердамские, и стоили, говорят, 55 тысяч рублей. На них играют каждое утро от 11 до 12 часов, кроме того, каждые полчаса они играют еще сами собой, приводимые в движение большой железной машиною с медным валом".
В 1725 году на колокольне была установлена русская звонница, а в 1776 году - карильон.
Конструкция деревянного шпиля не имела громоотвода и в 1756 году загорелась от удара молнии. При восстановлении собора были уменьшены размеры купола храма, упрощена форма крыши. Спустя столетие, в 1857-1858 годах, по проекту инженера Дмитрия Журавского деревянный шпиль заменили металлическим, изготовленным на Боткинском заводе в Приуралье. После реконструкции высота увенчанной шпилем колокольни увеличилась и достигла 122,5 метра. И поныне колокольня Петропавловского собора остается самым высоким архитектурным сооружением города.
Интерьер собора напоминает парадный зал, расписанные под мрамор пилоны делят его на три части. Крестовые своды храма украшает лепка, а стены - живопись. Резной деревянный позолоченный иконостас собора выполнен в виде триумфальных ворот.
Петропавловский собор стал не только одним из главных петербургских храмов, но и царской усыпальницей. Членов императорской фамилии стали хоронить в соборе согласно указу Петра I. Сам основатель Северной столицы погребен у южной стены собора.
С 1924 года собор стал музеем, службы в храме проходят редко и связаны в основном с большими церковными праздниками или днями памяти членов рода Романовых. В настоящее время идет реставрация собора, которую планируется завершить к 300-летию Петербурга.