Кафедральний собор, що є парафіяльною церквою міста, розташований приблизно в 100 метрах від головної площі Карлстад. Ця хрестоподібна в плані церква з потужними кам'яними стінами видно навіть з мосту, розташованого на цілих п'ять кілометрів північніше.

Перша церква Карлстад з'явилася ще в 1300-х роках, однак до наших днів не дійшло докладний опис її зовнішнього вигляду, а розташовувалася вона трохи осторонь від сучасного місця, на березі річки. У 1616 році церква згоріла, як і більшість інших будівель Карлстад, в результаті жахливої пожежі, що обрушився на місто. Незабаром на тому ж самому місці була зведена нова церква з високим шпилем на вежі. В 1647 році їй було присвоєно статус собору, коли королева Христина зробила Карлстад кафедральним містом. Але вже в 1719 році другу церкву спіткала та ж сама доля, що і першу - вона згоріла. Деяку церковне начиння все ж вдалося врятувати на цей раз, наприклад, 2 люстри 17-го і початку 18-го століття.

Після того, як згоріла друга церква, третя була зведена в 1723-1730 роках на новому разом в зв'язку з підвищеною загрозою її затоплення на старому місці. Також було вирішено, що на пагорбі ризик виникнення пожежі буде мінімальним.

Нова будівля собору було побудовано в стилі мінімалізму, а за основу був узятий стиль бароко. У 1865 році Карлстад знову постраждав від руйнівної пожежі. Дах і вежі собору були безповоротно знищені. Під час відновлювальних робіт будівлі були додані деякі неокласичні риси, а на вежі був встановлений новий високий шпиль з вбудованими годинами.