Църквата „Света Неделя“ е катедрала на Софийската митрополия. Тя заема мястото на стария площад Куручешме, който се славел със свой извор, засенчван от вековни дървета. Днес площадът се нарича „Света Неделя“.

През XIX и първите десетилетия на XX век храмът се нарича и „Свети Крал“, тъй като в него се съхранявали мощите на сръбския крал Стефан Урош II (1282 – 1321). Около 1460 г. по време на чумна епидемия Софийският митрополит Силваний ги пренесъл от селището Трепче, северно от Прищина, в днешния Люлински манастир „Св. Кирил и Методий“ (наричан и „Св. Крал“). Впоследствие те били пренесени последователно в ротондата „Св. Георги“, в храма „Св. Безплътни сили“ (или „Св. Архангели“), в митрополитската църква „Св. Марина“. Вероятно в началото на XVIII в. храм „Св. Неделя“ станал митрополитски и мощите на сръбския крал били пренесени в него.

Църквата се прочува при атентата на 16 април 1925 г. по време на опелото на генерал Константин Георгиев, когато е разрушена. Убити са 193 души, ранените са около 500. Смята се, че това е най-тежкият терористичен акт в историята на България, а по онова време и в света.

След този кървав терористичен акт на БКП църковното настоятелство възлага на архитектурно бюро „Васильов – Цолов“ (арх. Иван Васильов и арх. Димитър Цолов) възобновяването на храма. Ремонтът започва през юни 1927 г. До пролетта на 1933 г. е изграден един почти нов, огромен централно-куполен храм с дължина – 30 метра, ширина – 15,50 метра и височина с купола – 31 метра. В храма е върнат оцелелият двуредов позлатен иконостас. Олтарната част на новия храм е значително разширена, като отново са оставени три престола: централен – в чест на света великомъченица Неделя; северен – в чест на св. архангел Михаил и южен – на св. първомъченик и архидякон Стефан. Пред този южен престол е поставена раклата с мощите на св. Стефан Милутин. В близост до нея се намира дърворезбованият архиерейски трон, изработен от Иван Травницки. В западната част на храма са разположени притворът, кръщелната, канцеларията на храма и свещопродавница. Под купола на камбанарията са окачени 11 камбани – 8 подарени от княз Дондуков-Корсаков през 1879 г., две изработени в Сърбия и една отлята в България.

Храмът е тържествено осветен на 7 април 1933 г. Стенописната украса е направена от 1971 до 1973 г. от художествен екип с ръководител Николай Ростовцев.

През 1992 – 1994 г. е извършен ремонт на пода в храма и остъклена северната колонада. А през 2000 г. външната фасада на храма е изчистена цялостно. През 2002 г. в камбанарията е монтирано устройство за автоматично биене на камбаните.