Возник вопрос, где именно строить храм: на месте прежнего, или на новом участке с отступлением от берега по прямому направлению позади старой церкви (если смотреть от реки). После ряда обсуждений и подсчетов, остановились на втором варианте, предполагавшем сдвинуть новую церковь несколько вбок от оси старого храма, чтобы храм завершал одну из городских улиц, выходящую на Соборную площадь. Позднее по имени храма она получит название Воскресенского переулка.
По просьбе представителей города возле новой церкви решено было разбить городской сад. 20 августа 1871 года новый план города Луги, предусматривавший возведение храма, был утвержден Императором Александром II. Своим сооружением новый каменный собор был обязан исключительно лужанам, по инициативе и на средства которых он и строился. Никаких государственных субсидий не выделялось, и он полностью возводился на частные пожертвования. Комиссию по сооружению храма возглавил градский староста купец Александр Иванович Болотов. Архитектор В.В. Виндельбандт, автор проекта, был назначен наблюдателем за производством работ.
В 1873 году по благословению митрополита Исидора местным духовенством, — настоятелем храма в это время служил священник Алексий Иоаннович Фестинский, — была совершена закладка нового храма. Проект предусматривал возведение трехпрестольного, довольно большого собора, выдержанного в русско-византийском стиле.
Деятельное участие в заготовках и поставках строительных материалов приняло лужское купечество. Лес на стройку пожертвовал купец Илия Кирпичников, известь — крестьянин Иван Моисеев. Однако трудность представила ограниченность финансирования работ. Видимо, в первый же сезон были израсходованы все средства, собранные к тому времени на храм, 22 тысячи рублей. Они пошли на фундамент, кирпич и строительные материалы. Строительная комиссия стала просить помощь у С.-Петербургской Духовной консистории, а затем обратилась к населению (23 апреля 1874 г.) с воззванием и просьбой помочь в сооружении храма. В нем излагалось существующее положение дел, благочестивые купцы и мещане призывались вносить добровольные пожертвования на постройку храма. Привлечь суммы запасного городского капитала не удалось. Начатые в 1872 году работы через три года остановились за неимением средств. К этому времени был выложен и облицован гранитом фундамент, возведены столбы, своды и стены сведены до карнизов. Недостроенным он стоял несколько лет, пока собирали необходимую для завершения его строительства сумму (95 тысяч рублей). Сумма эта была не по силам небольшому кружку благотворителей. Попечительство ходатайствовало перед епархиальным начальством об изменении первоначального проекта в сторону уменьшения стоимости. С этой целью заканчивать постройку собора было поручено епархиальному архитектору Г.И. Карпову (1824-1900). Он сделал проект более скромным — заменил пятиглавие одной большой главой в окружении восьми маленьких главок, уменьшил колокольню, убрал большую часть наружных украшений, добившись снижения стоимости работ до 65 тысяч рублей.