В конце XIX века 96-й пехотный Омский полк был расквартирован в Пскове. В 1894 году на территории Завеличья началось строительство военного городка, включавшего казармы для солдат и флигели для офицеров. К февралю 1898 года для проведения богослужений была переоборудована полковая столовая, однако необходимость в отдельном храме оставалась актуальной. В 1905 году военное ведомство выделило средства на строительство полкового храма. Закладка церкви состоялась 11 июня 1907 года недалеко от полковых казарм. Храм был построен по типовому проекту, разработанному в 1901 году инженером Ф. М. Вержбицким, и предназначался для обеспечения духовного окормления военных. Строительство велось под руководством полковника, военного инженера Дмитрия Коронаровича Костомарова. Спустя 14 месяцев, 4 октября 1908 года, храм был освящен епископом Псковским и Порховским Арсением (Стадницким).
Архитектурно здание храма выполнено в псевдорусском стиле. Сооружение представляет собой высокий четверик с притвором и прямоугольной апсидой с пятиугольным выступом. В декоре экстерьера использованы шлемовидные кокошники, закомары, лопатки, пояски и ширинки из красного профильного кирпича. Внутреннее убранство включало резной иконостас из орехового дерева с иконами, являющимися копиями работ В. М. Васнецова для Владимирского собора в Киеве. В простенках между окнами располагались копии картин М. В. Нестерова и П. А. Сведомского, а над входами внутри — большая картина «Нагорная проповедь».
После Октябрьской революции, в 1918 году, богослужения в храме были прекращены. В 1924 году, в соответствии с антирелигиозной политикой советской власти, храм был закрыт, а его здание переоборудовано под солдатский красноармейский клуб. В ходе этих преобразований были разрушены колокольня и купол храма. В последующие годы здание использовалось для различных нужд: с 1947 года в нем располагался гарнизонный Дом офицеров, а затем Военно-медицинский склад Северо-Западного округа.
В начале 1990-х годов, по просьбе верующих, храм был возвращен Русской Православной Церкви. В марте 1992 года в здании возобновились богослужения. Реставрационные работы проводились по проекту московских архитекторов А. И. Хамцова и Н. С. Василенко. Восстановление храма осуществлялось в кратчайшие сроки псковскими реставраторами. В мае 1992 года храм посетил Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II, который передал в дар храму работу палехских художников «Житие Александра Невского». В 1995 году на колокольне храма были установлены восемь колоколов, подаренных Президентом России Б. Н. Ельциным. В июне 1995 года состоялось освящение восстановленного храма.
