Myśl o budowie po raz pierwszy pojawiła się w 1887. Zorganizowano składkę wśród sosnowieckich i łódzkich przemysłowców – ludzi tak zasłużonych dla rozwoju Sosnowca, jak: Schoenowie, Heinrich Dietel, Gamper, Kunitzy i in. – przeważnie ewangelików bądź wyznania mojżeszowego, którym zależało na dobrych układach z rosyjską władzą. Działkę otrzymano bezpłatnie od Kolei warszawsko-wiedeńskiej. 15 sierpnia 1888 położono kamień węgielny, a już 28 listopada roku następnego, świątynia została poświęcona przez biskupa lubelskiego Flawiana. Patronkami nowej cerkwi zostały: Wiera, Nadieżda i Liubow, córki św. Zofii, męczennice z czasów Hadriana. Budowa przebiegła bardzo szybko, co odbiło się na jakości budynku.
Nabożeństwa odprawiali pierwotnie księża z sąsiednich parafii na Maczkach, w Olkuszu i w Częstochowie. Ale już w kwietniu 1890 nowa cerkiew otrzymała pierwszego proboszcza – Joanna Wasiliewicza Lewickiego (z Kalwarii w Podlaskiem). 16 maja 1890 arcybiskup warszawsko-chełmski – Leoncjusz potwierdził powstanie samodzielnej parafii przy cerkwi pod wezwaniem Świętych Wiery, Nadjeżdy, Ljubwi i ich matki Zofii, do której przynależał powiat będziński, sztab tutejszej straży granicznej i urzędnicy celni. Obok powstał dom parafialny – siedziba duchownego i osobny domek dla starosty cerkiewnego.
Dziś cerkiew należy do parafii Świętych Wiery, Nadziei, Luby i matki ich Zofii w Sosnowcu w diecezji łódzko-poznańskiej. Parafia (jako jedna z 2 placówek prawosławnych w województwie śląskim) obejmuje południową część województwa, m.in. aglomerację katowicką, Bielsko-Białą, Rybnik. Obecnym proboszczem jest ks. mitrat Sergiusz Dziewiatowski.
16 marca 2014 w świątyni – po raz pierwszy w jej historii – miały miejsce święcenia kapłańskie.
Zbudowana z cegieł, cerkiew składa się z pięciu części. W centrum znajduje się ośmiobok, który z jednej strony podtrzymuje wieżę, a z drugiej prezbiterium. Środkową część świątyni przykrywa kopuła, którą widać jednak tylko od wewnątrz, ponieważ całość uwieńczona jest cebulastym hełmem. Wejście do cerkwi stanowi fronton w kształcie oślego grzbietu oparty na dwóch, wyraźnie oddzielonych od muru, gruszkowatych kolumnach, tworząc wrażenie „dwuwarstwowości”. Wnętrze budowli w odróżnieniu od wyglądu zewnętrznego, nosi na sobie znaki okcyndentalizacji – jest jasne, wykonane w stylu klasycystycznym. Dębowy ikonostas (wym. 4,7 x 7 m), którego twórcą był artysta moskiewski Liebiediew, a fundatorami bracia Schöen, także posiada znaki wpływów zachodnich – szczególnie widoczne jest to w stylu ikon. Częstochowska Ikona Matki Bożej (umieszczona w kiocie po lewej stronie ołtarza) jest darem kolejarzy z Częstochowy.