В 1894 году, когда численность московских католиков достигла 30.000 человек, было принято решение построить этот храм. Разрешение на строительство дал Император Николай II. Деньги собирали поляки, проживавшие по всей Российской империи и за рубежом, в том числе строители Транссибирской магистрали, рабочие ткацких фабрик, сосланные в Сибирь, на Дальний Восток и Азию, а также католики других национальностей, включая русских. Проект храма разработал известный московский архитектор, поляк Томаш Богданович-Дворжецкий, преподаватель Московского училища живописи, ваяния и зодчества. Прообразом фасада послужил готический собор в Вестминстере (Англия). Торжественное открытие и освящение Храма Непорочного Зачатия Пресвятой Девы Марии состоялось 21 декабря 1911 года. Костёл действовал до 1937 года. После выдворения из храма общины его имущество было расхищено либо уничтожено, включая алтарь и орган. Фасад был обезображен. Храм был перестроен внутри: сооружены три межэтажных перекрытия и произведена перепланировка, изуродовавшая интерьер этого памятника церковной архитектуры. После долгих переговоров, указов, решений, принимавшихся на разных уровнях и стабильно не исполнявшихся, 2 февраля 1996 года приход Непорочного Зачатия Пресвятой Девы Марии получил документы на бессрочное пользование храмом. Восстанавливали всем миром: проект и авторское сопровождение реставрации – польская фирма PKZ, материальная помощь – фирма EnergoPol, католическая благотворительная организация Renovabis (Германия). Орган “Rodgers” подарен католической организацией «Помощь Церкви в России» (США)… По воскресеньям и праздникам в Кафедральном соборе совершаются мессы на русском, польском, испанском, английском, немецком, корейском, армянском языках.