Строительство часовни было инициировано в начале XX века в связи с необходимостью создания подворья Рождество-Богородицкого Городищенского женского монастыря, расположенного в Новгородской губернии. Подворье предназначалось для размещения монахинь, прибывающих в Санкт-Петербург для сбора пожертвований и выполнения иных поручений монастыря.
Проект часовни был разработан архитектором П. П. Соколовым. Строительство осуществлялось в 1905–1906 годах. Первоначально часовня была освящена в честь преподобного Серафима Саровского, что отражало почитание этого святого в Российской империи после его канонизации в 1903 году.
Архитектурно здание часовни представляет собой пример неорусского стиля, характерного для начала XX века. Фасады выполнены из кирпича с декоративными элементами, отражающими традиции русского зодчества. Здание увенчано куполом с крестом, что подчёркивает его религиозное назначение.
После революции 1917 года и последовавших за ней событий часовня, как и многие религиозные сооружения, была закрыта. В последующие десятилетия здание использовалось для различных хозяйственных нужд, включая размещение склада и керосиновой лавки. В результате такого использования и отсутствия должного ухода, часовня пришла в упадок.
В 1991 году здание часовни было передано Санкт-Петербургской епархии и приписано к собору Архангела Михаила в Ломоносове. С этого момента начался процесс её восстановления. В 2011 году, благодаря пожертвованиям, была проведена реставрация фасада, купола и окон часовни. Зимой того же года на куполе был установлен новый позолоченный крест, изготовленный по архивным фотографиям.
3 апреля 2012 года распоряжением митрополита Санкт-Петербургского и Ладожского Владимира часовня была приписана к храму святителя Спиридона Тримифунтского в Ломоносове. После проведения необходимых ремонтных работ состоялось её повторное освящение. С 1 августа 2013 года началась внутренняя роспись часовни, выполненная художником-иконописцем Николаем Романовским в соответствии с сохранившимися архивными материалами.
