Жители Обдорска в 1860-х годах решили построить второй храм. Тобольская Духовная консистория в 1869 году выдала книгу для сбора пожертвований на его возведение. Все представленные на утверждение проекты предполагали церковь в деревянном исполнении. В сметах указывалось стоимость заготовки леса и его доставки в Обдорск.

Купцы были против «деревянной церкви» и предлагали построить долговечный каменный храм. Архитектором стал Готлиб Цинке — немецкий католик, который сумел построить каменную церковь на Крайнем Севере. В своих письмах он писал, что 15 лет назад семь русских зодчих начали возводить храм и забросили стройку, аргументировав невыполнимостью поставленной задачи.
«Теперь я должен снести каменный фундамент и за три года закончить строительство. И чтобы в этой отапливаемой церкви, даже при морозе в 50 градусов, температура достигала плюс 16-ти», — писал Готлиб Цинке.
Он справился с поставленной задачей и построил православный храм в Арктике. В сентябре 1894 года в Обдорске в торжественной обстановке Тобольский епископ Агафангел освятил новый каменный храм во имя святых апостолов Петра и Павла.
Четверть века культовое сооружение прослужило православной общине. С установлением советской власти в здании разместились склад, овощехранилище и даже спортшкола. В 1990 году храм вернули прихожанам. На церемонию освящения приехал епископ Тюменской и Тобольской епархии. Уже в 2011 году после образования Салехардской епархии храм святых апостолов Петра и Павла стал кафедральным.