Храм во имя святой царицы Александры был сооружен в 1904 году на территории православного кладбища города Нахичевани-на-Дону (ныне в составе Пролетарского района Ростова-на-Дону). Строительство осуществлено по проекту архитектора В.В. Попова в русском стиле, характерном для церковного зодчества конца XIX – начала XX века. Храм возведен на месте деревянной часовни, что обусловило его компактные размеры (18×13 м). Главный престол освящен в честь святой мученицы царицы Александры Римской, пострадавшей в 303 году при императоре Диоклетиане.
В 1910 году к западному фасаду храма пристроена шатровая звонница, а в 1920-х годах – расширен притвор. Первоначально церковь являлась приписной к Софийскому храму Нахичевани, утраченному в советский период. В период Великой Отечественной войны при храме производились захоронения православных румынских военнослужащих, погибших в ходе оккупации города.
В 1955 году с северной стороны храма устроен придел во имя святого благоверного князя Александра Невского, что связано с переносом утвари из разрушенного в 1937 году Александро-Невского храма Нахичевани. Устройство придела осуществлено в память об утраченном храме, располагавшемся на Полицейской площади (ныне площадь Толстого) и освященном в 1896 году к 650-летию Невской битвы.
В 1988 году, к 1000-летию Крещения Руси, проведены работы по позолоте купола и шатра звонницы. При храме действует воскресная школа. В 2002 году создан музейный уголок, посвященный протоиерею Иоанну Домовскому (1843-1930), служившему в Александро-Невском храме до его разрушения. Гробница священника находится на территории храма.
Храм святой Александры имеет статус объекта культурного наследия регионального значения (приказ от 20.10.1998 № 124). Архитектурный облик здания представляет собой характерный для начала XX века пример небольшого кладбищенского храма с элементами русского стиля: кирпичным декором фасадов, кокошниками и шатровым завершением звонницы.