Одновременно в Луге создается строительная комиссия под руководством городского головы представителя купеческого сословия Александра Ивановича Болотова. Ее членами были: настоятель Екатерининского собора А. Ласкин, священник Н. Перетерский, дьякон Е. Китаев, церковный староста С. И. Горшков, лужские купцы Н. Усачев, В. Леонтьев, И. Кирпичников. Первое заседание комиссии состоялось 18 декабря 1871 г. Одним из первых вопросов, рассмотренных городскими представителями, было назначение архитектора В. Виндельбандта как составителя проекта постройки церкви наблюдателем за производством работ. Основной же заботой инициативной группы была заготовка строительных материалов, в которой деятельное участие приняли местное купечество и крестьяне. Никаких государственных субсидий не выделялось, и собор полностью возводился на частные пожертвования. Лес на стройку пожертвовал купец Илья Кирпичников, известь – крестьянин Иван Моисеев.
Закладка нового храма состоялась в 1873 г. с благословения митрополита Исидора. Собор предполагалось выстроить «трехпрестольным, довольно обширных размеров, в византийском стиле». Однако имевшиеся у строительной комиссии деньги – 22 тыс. руб. – были израсходованы, видимо, уже в течение первого строительного сезона. На продолжение работ денег не осталось.
Строительная комиссия поручила своему члену священнику Николаю Перетерскому составить «Воззвание о благотворительной помощи на сооружение нового соборного храма в г. Луге», текст которого направили для публикации в редакции газет «Санкт-Петербургские ведомости», «Голос», «Сын Отечества».
В «Воззвании», обнародованном 23 апреля 1874 г., говорилось: «Сердце каждого лужанина нелегко смирялось и с наружным, истинно очень скудным видом своего соборного храма… без купола, с очень малою некрасивою колокольнею, всего с двумя и то довольно узкими окнами… к тому же в стиле лютеранских храмов. Ясно, что для города Луги в настоящее время крайне необходим другой храм – более поместительный, светлый и удобный и во вкусе православных церквей».
Далее от лица церковно-строительной комиссии сообщалось о проделанной работе и отмечалось, что для построения собора вчерне потребуется еще до 40 тыс. руб. Церковно-строительная комиссия «к глубокому прискорбию своему» признала, что она не имеет «теперь никаких средств к продолжению начатого дела. Граждане-прихожане при всем своем усердии одними личными своими приношениями никак не могут доставить всей потребной суммы. Все вышеизложенное побуждает строительную комиссию обратиться ко всем благочестивым христианам с покорнейшей и усерднейшей просьбою: помочь посильными пожертвованиями».
Воззвание было обращено к людским сердцам. Добровольные пожертвования на достройку храма принимались посредством подписных листов. К сожалению, собранных средств хватило лишь на производство работ в объеме освоения заготовленных строительных материалов. Привлечь суммы запасного городского капитала не удалось. В 1875 г. работы снова остановились. Недостроенный собор стоял в центре города несколько лет, пока городское церковно-приходское попечительство решало вопрос о его завершении, придя в результате длительного обсуждения «к убеждению, что для окончания его постройки потребно еще 95 000 рублей. Сумма эта далеко не по силам небольшого кружка благотворителей». К этому времени был выложен и облицован гранитом фундамент, возведены столбы, своды и стены до карнизов.
Попечительство обратилось за помощью в Епархиальное ведомство, где «с целью уменьшения расходов и приведения собора к окончанию» было поручено составить новый проект епархиальному архитектору действительному статскому советнику Григорию Ивановичу Карпову (1824–1900). Он изменил пятиглавый собор на одноглавый с восемью окружающими главками, понизил колокольню, уменьшил «излишне наружные украшения». Стоимость работ для окончания собора сократилось до 65 тыс. руб.
В мае 1882 г. проект архитектора Карпова получил окончательное утверждение. В 1884 г. собор закончен вчерне. В печати сообщалось: «Начатый в 1872 г. в городе Луге каменный трехпрестольный собор Воскресения Христова с приделами Успения и Александра Невского построен вчерне, и ныне на постройку его уже истрачено более 90 тыс. рублей серебром».
В 1887 г. строительство собора полностью завершено. В конце августа постройка была освидетельствована губернским инженером-архитектором А. В. Мусселиусом, и 20 сентября того же года храм освятили. В документе о его осмотре говорилось, что «собор построен прочно и из хорошего материала. Внутри собор окрашен, кроме полов, и в настоящее время приступлено к постановке иконостаса. Снаружи собор не оштукатурен, а окрашен по кирпичу».