Собор у Фермского парка в Пушкине построен в 1909—1912 годы по поручению императора Николая II как церковь для Собственных Его Величества Конвоя и Сводного пехотного полка. Николай II лично отмерил шагами место для будущего храма. Освящение церкви состоялось 20 августа (2 сентября) 1912 года. С 1933 по 1991 год храм был закрыт. В настоящее время это действующий храм. В церкви находится почитаемый список чудотворной Феодоровской иконы Божией Матери.
В 1895—1896 годах в районе Египетских ворот Царского Села разместился Сводный пехотный полк. Для него были построены деревянные казармы. Рядом был размещён и Собственный его императорского величества конвой.
В середине 1900-х годов возникла идея строительства на территории казарм архитектурного комплекса в стиле XVII века под названием «Фёдоровский городок». Центральной доминантой должен был стать полковой храм. В конце 1908 года Николай II лично отмерил шагами место для будущего храма на поляне, прилегающей к парку, неподалеку от Александровского дворца.
По замыслу императора, храм должен был находиться между Александровским дворцом и казармами. 20 августа 1909 года состоялся торжественный молебен в честь закладки фундамента храма, первый камень был положен лично императором.
Составление первоначальных чертежей было поручено архитектору А. Н. Померанцеву. Архитектор разработал проект в первичных для него формах в стиле церквей К. А. Тона. Проект был одобрен. Однако вскоре после начала работ по сооружению фундаментов проект А. Н. Померанцева подвергся критике. Стало ясно, что замысел слишком велик и громоздок. А. Н. Померанцеву было отказано, взамен приглашён молодой В. А. Покровский.
Принято считать, что В. А. Покровский взял за образец Благовещенский собор Московского Кремля в его древнейшем виде, без последующих переделок и пристроек XVI века. Новый проект был утверждён 1 (14) августа 1910 года. Вместе с В. А. Покровским работал В. Н. Максимов.
Основные средства для постройки собора (150 000 рублей) предоставили Николай II и Александра Фёдоровна. Они постоянно следили за стройкой и присутствовали в важнейшие моменты. Например, когда на собор поднимали кресты и колокола.
Полная стоимость строительства собора составила 1 миллион 150 тысяч рублей. Эту сумму, кроме указанного вклада императорской семьи, составили добровольные пожертвования купечества и промышленников.
Торжественное освящение нового собора состоялось 20 августа (2 сентября) 1912 года в присутствии императорской семьи.
По окончании в октябре 1913 года всех строительных работ, возник вопрос о настенной росписи всего собора, предусмотренной проектом В. А. Покровского. По указанию Николая II роспись собора должна была быть выполнена по образцам церкви Иоанна Предтечи «на Толчках» в Ярославле и Воскресенского храма в Ростовском Кремле. Был учреждён специальный комитет, под председательством К. Ширинского-Шихматова, в составе: ктитора Д. Н. Ломана, графа А. А. Бобринского, В. А. Покровского и др. В связи с этим члены Комитета выезжали в Ярославль и Ростов. Императору был представлен обширный изобразительный материал по этим храмам в виде цветных фотографий, копий живописи и другое. Все материалы получили одобрение.
Фасады храма были украшены мозаичными панно, изготовленными в мастерской В. А. Фролова.
Феодоровский собор состоял из двух церквей:
- верхняя церковь, вместимостью до 1000 человек, с главным престолом во имя Фёдоровской иконы Божией Матери и боковым приделом святителя Алексия, митрополита Московского (устройство и освящение которого к 1917 году так и не было доведено до конца);
- нижняя церковь — пещерный храм преподобного Серафима Саровского.
Обширный фундамент, заложенный ещё А. Н. Померанцевым, дал возможность при сокращении размеров храма, по чертежу В. А. Покровского, устроить ряд второстепенных низких помещений для папертей, часовен, входов и ризницы.
Фёдоровский Государев собор считался полковым храмом Сводного пехотного полка и Собственного его императорского величества конвоя, а также был «приходом семьи императора». Во время пребывания в Царском Селе семья императора посещала храм в праздничные и воскресные дни. В пещерном храме император молился в дни говения.
В 1917 году собор стал приходским храмом.
13 июня 1933 года было принято решение Леноблисполкома о его закрытии. Церковное имущество закрытого собора было поделено между несколькими музеями. После передачи икон из нижнего храма в Русский музейный фонд выяснилось, что большинство из них, считавшихся подлинно древними, полностью или отчасти фальсифицированы. Мозаика была закрашена. Верхний храм был приспособлен под кинозал, экран располагался на месте алтаря. В нижнем — был устроен архив кинофотодокументов и склад киноплёнки.
В Великую Отечественную войну здание пострадало от обстрелов. Были сильно повреждены стены северного и западного фасадов, перекрытия кровли, уничтожен главный купол. Лестница главного входа была разобрана. Архив, находившийся в храме, сгорел.
После войны, по некоторым сведениям, в нижнем храме сельскохозяйственный институт устроил овощехранилище. В 1962 году взрывами были уничтожены пристройки к собору. Остов здания использовали для тренировок альпинисты.
В 1985—1995 годах трестом «Леноблреставрация» была проделана большая работа по восстановлению собора.
Весной 1991 года Фёдоровский собор был передан Русской Православной Церкви.
В том же году в одном из царскосельских парков была чудесным образом обретена Феодоровская икона Божьей Матери, ставшая одной из почитаемых святынь собора.
В 1995 году Фёдоровский собор включен в число объектов исторического и культурного наследия как памятник архитектуры федерального значения.
Фёдоровский Государев собор расположен на самом высоком месте и главенству над всеми постройками Фёдоровского городка.
Основной объём храма четырёхстолпный кубический, крестово-купольной системы. Однообразные плоскости стен нарушаются слегка выделяющимся лопатками, лёгким аркатурным поясом и лепными российскими гербами на царском крыльце.