13 июля 1848 года епископом Екатеринбургским Ионою (Капустиным), викарием Пермской епархии на самом высоком месте Кыштымского завода был заложен Христо-Рождественский собор — каменный, двухэтажный, шестипрестольный, с колокольней, могущий вместить свободно до 5000 молящихся на каждом этаже.

Христо-Рождественский собор был освящен 3 августа 1857 года. Из клировых ведомостей известно, что собор построен «тщанием прихожан».

Он уникален и своей архитектурой. В его архитектуре без труда угадывается русско-византийский стиль, с присущим ему крупными луковичными главами и килевидными закомарами. Колокольня вознеслась в небо на 71 метр, высота главного купола - 50 метров. Общая площадь двухэтажного храма - 2000 квадратных метров. Есть сведения, что двухапартаментных храмов, построенных в таком же стиле, в России всего шесть. Установить имя архитектора не удалось.

Престолы в верхнем храме «летнем»:
центральный — во имя Воскресения Христова
правый — Покрова Пресвятой Богородицы
левый — Святителя Николая

Престолы в нижнем храме «зимнем»:
центральный — во имя Рождества Христова
правый — Сретения Господня
левый — Благовещения Пресвятой Богородицы

К 1873 году были освящены престолы нижнего храма. Богослужения совершались у главного престола собора в Воскресные дни и по Праздникам. К этому времени верхний храм еще не был «устроен».

Согласно ведомости 1877 года в верхнем храме собора «все три иконостаса поставлены на свое место, покрашены, но позолотою еще не окончены», Богослужения в соборе совершаются постоянно.

К 1890 году освящены приделы верхнего храма. С 1857 по 1909 годы Христо-Рождественский собор являлся приписным к церкви Сошествия Святого Духа Кыштымского завода с наименованием кладбищенского, отдельного клира не имел. Известно, что в 1856 году в Кыштыме проживало 7507 человек и еще полторы тысячи были приписаны к Троицкой единоверческой церкви.

В 1902 году стены нижнего храма были расписаны трудами московской придворной художественной мастерской Якова Ефимовича Епанечникова.

Указом Святейшего Правительствующего Синода № 16171 от 13 декабря 1909 года поручено открыть самостоятельный приход при «Христорождественской церкви» с штатом в два священника, дьяконом и двумя псаломщиками.

С середины 1938 года собор был закрыт. Одно время там был склад и конюшня. Во время Великой Отечественной войны по просьбе верующих церковь была открыта и вновь освящена.

В соборе хранится антиминс, освященный и подписанный архиепископом Челябинским Ювеналием (Килиным) в 1947 году.

В 2020 году под медальном Рождества Христова на фасаде собора обнаружено более раннее изображение Господа Вседержителя.

Решением Челябинского облисполкома № 154 от 30.03.1971 г. признан объектом культурного наследия регионального значения.

Адрес: улица Ленина 22, Кыштым, Челябинская область. Координаты: 55.706535, 60.549470