Собор Непорочного Зачатия Пресвятой Девы Марии — самый большой католический храм России. Один из двух действующих католических храмов Москвы наряду с храмом святого Людовика Французского. Расположен на Малой Грузинской улице, ближайшая станция метро — Улица 1905 года. Собор имеет статус кафедрального в архиепархии Матери Божией (с центром в Москве), возглавляемой архиепископом-митрополитом Паоло Пецци. При храме действует воскресная школа. В храме регулярно проводятся благотворительные органные концерты.

В 1894 совет римско-католической церкви в Милютинском переулке обратился к московскому губернатору с просьбой разрешить строительство третьего католического храма. Разрешение было получено при условии строительства вдалеке от центра города и особо почитаемых православных храмов, без башен и наружных изваяний. Неоготический проект Ф. О. Богдановича-Дворжецкого, рассчитанный на 5000 молящихся, был утверждён, несмотря на несоблюдение последнего условия.

Cчитается, что прообразом фасада послужил готический собор в Вестминстере, а прообразом купола явился купол кафедрального собора в Милане. Основной объём храма был построен в 1901—1911 годах. Деньги на строительство были собраны польской общиной, численность которой в Москве в конце XIX века достигала 30 тысяч человек, и католиками других национальностей по всей России. Строительство храма обошлось в 300 тысяч рублей золотом, дополнительные суммы были собраны в 1911—1917 годах на отделку и приобретение церковных принадлежностей.

Вид на храм сквозь современные постройкиВ 1938 году собор был закрыт, церковное имущество разграблено, а внутри было организовано общежитие. Во время войны собор пострадал от бомбардировок, были уничтожены несколько башенок и шпилей. В 1956 году в храме расположился НИИ «Мосспецпромпроект». Была произведена перепланировка здания, полностью изменившая интерьер храма. В 1976 году был разработан проект реставрации здания, где предполагалось разместить зал органной музыки, но этот проект так и не был реализован.

В 1990 году на ступенях собора прошла первая месса, постоянные богослужения стали проводиться с 1991 года. В 1996 году, после длительного скандального выселения НИИ «Мосспецпромпроект», храм был передан католической церкви. На протяжении нескольких лет в храме были проведены масштабные реставрационные и восстановительные работы и 12 декабря 1999 года Государственный секретарь Ватикана кардинал Анджело Содано торжественно освятил отреставрированный кафедральный собор.

В марте 2002 года московский кафедральный собор принял участие в совместной молитве Розария с папой Иоанном Павлом II и католиками нескольких европейских городов, организованной посредством телемоста.

В 2005 году в соборе был установлен новый орган, подаренный лютеранским собором швейцарского города Базель.