Aunque se trata de un monumento cuyos inicios datan posiblemente del siglo X (Sveta Nedelya fue originalmente, por esa época, una iglesia edificada con piedra y madera), se trata de un templo que ha padecido frecuentes daños con el transcurrir de los siglos, habiendo sido destruida en varias ocasiones para ser nuevamente reconstruida después.

Mencionada por vez primera por un viajero alemán, Stéphane Gerlach, en el año 1578, la iglesia se convirtió en el siglo XVIII en la residencia de un obispo.

El iconostasio dorado, que había sobrevivido al atentado, fue devuelto a la nueva catedral.

En 2000, la fachada fue rebajada; y en 2002, se instaló un sistema electrónico para el repique automático de las once campanas.

Según la página web ortodoxa búlgara pravoslavieto.com, la iglesia fue mencionada por un viajero alemán, Stefan Gerlach[¿ortografía?