Церковь Всех Святых была построена с правой стороны над Площадью Героев около Братской могилы воинов погибших в битве за Сталинград. Около тропинки, которая поднимается к монументу Родина-Мать, установлена табличка, на которой написано, что на Мамаевом Кургане захоронено более 35 тысяч человек.
Идея о том, чтобы на Мамаевом Кургане, около Братской могилы, нужно построить церковь была высказана во время визита Патриарха Алексия II на Мамаев курган в 1993 году, но первый камень был заложен только в 2002 году.
Собор имеет пять глав, а высота верхнего купола составляет 38 метра. Именно храм, а не монумент Родина-Мать точно расположен на месте вершины Высоты 102, которой на военных картах обозначался Мамаев Курган. Холм в основание монумента Родина-Мать был насыпан после войны.
