Годом основания Петрозаводска считается год закладки Петровского железоделательного завода (1703), при котором возникла Петровская, или Петрозаводской слобода — будущий Петрозаводск. Сам Олонецкий уезд с 1703 оформился в особый военно-заводской округ в составе Ингерманландской губ. (пост олонецкого воеводы был отменен, а округ возглавлял комендант с резиденцией на Лодейнопольской верфи (с 1714 на Петровском заводе)). 6.6.1712 Олонецкий уезд как военно-заводской округ приписан к Адмиралтейству, а 31.3.1727 в нем восстановлено обыкновенное гражданское воеводское правление. С 24.8.1776 до перенесения в мае 1782 центра Олонецкой обл. в Петрозаводск Петровская слобода (с 21.3.1777 — г. Петрозаводск) входила не в Олонецкий уезд, а в особо выделенную Петрозаводскую округу (переименованное Петрозаводское ведомство, управлявшее Олонецкими горными заводами).

Административный центр Петрозаводского уезда (24.8.1776–17.7.1927 (до мая 1782 — Петрозаводская округа)), Прионежского р-на (17.7.1927–8.1.1963, с 12.1.1965), Петрозаводского сельского р-на (8.1.1963–12.1.1965), Петрозаводского округа (15.8.1952–23.4.1953).

С кон. 1936 по 29.6.1947 и с 4.3.1949 по 19.7.1990 Олонецкая (Петрозаводская) кафедра не замещалась, управлялась Ленинградскими (Ленинградскими и Новгородскими, Ленинградскими и Ладожскими) митрополитами (с 28.8.1944 по 7.9.1945 — архиепископом Псковским и Порховским). В период финской оккупации значительной части Карелии, включая Петрозаводск (лето 1941 – сент. 1944), церковная жизнь на оккупированной территории организовывалась Финляндской Православной Церковью Константинопольского Патриархата (не находившейся в тот период в евхаристическом общении с Русской Православной Церковью), в большинстве храмов служили ее клирики, при этом официально Финляндская Православная Церковь оккупированную советскую территорию в свой состав не включала.