W XV wieku w Gorlicach stała już cerkiew prawosławna, a pochodząca z niej ikona świętego Mikołaja z XV wieku znajduje się w muzeum we Lwowie. Parafię erygowano w 1985 roklu, a dzisiejszą cerkiew zbudowano w latach 1986–1991 w stylu bizantyńsko-ruskim. W 1991 roku poświęcił ją Metropolita Bazyli, a w 2016 roku została katedrą diecezji przemysko-gorlickiej. Od 1999 roku na plebani działa Muzeum Diecezjalne.

Cerkiew jest pomnikiem męczeństwa ojca Maksyma Sandowycza, oskarżonego o sprzyjanie Rosji, rozstrzelanego bez wyroku sądowego przez żołnierzy austriackich na dziedzińcu gorlickiego sądu dnia 6 września 1914 roku. W 1994 roku w cerkwi odbyły się uroczystości kanonizacyjne ojca Maksyma, a była to pierwsza na tych ziemiach kanonizacja w historii Cerkwi Prawosławnej. Od 2007 roku spoczywają tu relikwie świętego Maksyma Gorlickiego przeniesione ze Zdyni.

Cerkiew, wzniesioną na planie krzyża greckiego, wieńczy błękitna kopuła główna otoczona czterema mniejszymi. Wewnątrz znajduje się ikonostas pochodzący ze zniszczonej po wojnie cerkwi bieszczadzkiej z kopią cudownej Poczajowskiej Ikony Matki Bożej i ikoną świętego Apostoła Andrzeja z cząstką jego relikwii. Zakupiono też dwa dzwony. W 2014 roku umieszczono w niej kopię Iwerskiej Ikony Matki Bożej, napisaną przez mnichów z Monasteru Iwiron na Świętej Górze Athos.