Obecna katedra Sioni w Tbilisi została zbudowana na przełomie XI i XII wieku na miejscu dwóch, poprzednich budowli z V i VI wieku. Jej nazwa wywodzi się od góry Syjon w Jerozolimie. Od czasu powstania, katedra była wielokrotnie niszczona i odbudowywana, dlatego nie można jej uznać za dzieło jednej epoki. Prawdopodobnie świątynię wzniesiono w 1122 roku z rozkazu króla Dawida IV Budowniczego. Podczas najazdu Mongołów w 1226 roku, katedra ponownie została zniszczona na polecenie Dżalala Ed Dina, jednak szybko została odbudowana. Kolejnego zniszczenia doznała w roku 1386 podczas ataku Mongołów Tamerlana. Odbudowana została podczas rządów (1412–42) króla Aleksandra I Wielkiego. W XVII wieku świątynię zniszczyli Persowie a odbudował ją arcybiskup Elizeusz w 1657 roku. Jedenaście lat później trzęsienie ziemi ponownie uszkodziło odnowiony budynek. Restauracji świątyni dokonał Wachtang VI w roku 1710, dokonując przy okazji zmian w dachu świątyni. Po raz ostatni katedra doznała zniszczenia w 1795 roku gdy szach Persji Agha Mohammad Chan Kadżar zrównał z ziemią Tbilisi. W XIX wieku katedra była poddawana wielokrotnym naprawom. W latach 1980–83 płytki katedry zostały częściowo odnowione, a w północnej części została dobudowana krypta króla Wachtanga I Gorgasali.

Obecna świątynia posiada tradycyjną architekturę gruzińską. Centralna konstrukcja założona na planie zbliżonym do kwadratu ma wysunięte ramiona nadające jej formę krzyża. Całość wieńczy kopuła na wysokim wielobocznym tamburze. Napis na północnej ścianie podaje datę wybudowania oraz wspomina królewicza Wachtanga VI, który wzniósł kopułę i dach monasteru. Są tu dwie dzwonnice, pierwsza znajdująca się w północnej części katedry, wybudowana została w XV wieku przez króla Aleksandra I Wielkiego. Druga zaś, powstała w 1812 roku, znajdująca się od zachodniej strony monasteru, jest jedną z pierwszych budowli w stylu rosyjskiego klasycyzmu w Tbilisi. W latach 1850–60 powstały freski autorstwa rosyjskiego malarza Grigorija Gagarina. Najlepiej zachowały się w sanktuarium, te w nawie poczerniały i w 2012 roku były restaurowane. Również w XIX wieku powstał nowy ikonostas, który zastąpił stary drewniany, spalony podczas perskiego najazdu z 1795 roku.

W katedrze Sioni jest przechowywany krzyż Św. Nino, czyli jedna z najcenniejszych dla Gruzinów relikwii. Dzięki misyjnej działalności tej świętej Gruzja za czasów króla Miriana III przyjęła chrześcijaństwo już 337 roku, jako drugi kraj na świecie (po Armenii). Głosząc ewangelię na terenie gruzińskiego królestwa Iberii, Nino wędrowała z charakterystycznym krzyżem. Składał się on z dwóch gałązek winorośli splecionych puklem jej własnych włosów. Replikę krucyfiksu można zobaczyć na ścianie na lewo od ikonostasu. Oryginał też znajduje się w świątyni, ale nie można go oglądać. W katedrze przechowywany jest także cudotwórczy kamień, który przyniósł z pielgrzymki do Jerozolimy mnich Dawid z Garedży – jeden z tzw. Trzynastu Ojców Syryjskich, którzy w VI wieku krzewili chrześcijaństwo. Co roku z okazji odpustu, kamień jest uroczyście przenoszony do założonego przez mnicha monastyru Dawit Garedża.

Katedra Sioni jest jedną z najważniejszych świątyń Gruzińskiego Kościoła Prawosławnego. Do 2004 roku znajdowała się tam siedziba gruzińskiego patriarchy, przeniesiona do soboru Trójcy Świętej.

Katedra Sioni znajduje się na Starym Mieście, w niewielkiej odległości od prawego brzegu rzeki, placu Króla Wachtanga Gorgasali i bazyliki Anczischati.

Zdjęcia wykonano w lipcu 2018 roku.