Готическая капелла, освященная во имя святого благоверного князя Александра Невского, была построена в 1830-1834 годах в парке Александрия Петергофа. Храм возведен по проекту прусского архитектора Карла Фридриха Шинкеля при участии Адама Менеласа и Иосифа Шарлеманя. Строительство осуществлялось по распоряжению императора Николая I как домовая церковь императорской семьи.
Архитектурное решение представляет собой редкий для православного зодчества пример неоготического стиля. Здание выполнено в форме восьмигранной базилики с остроконечными башнями, стрельчатыми окнами и чугунными деталями декора. Внутреннее убранство сохранило традиционные православные элементы: иконостас, росписи в византийском стиле, церковную утварь.
Освящение храма состоялось 3 июня 1834 года. Церковь использовалась для летних богослужений императорской фамилии. В 1866 году здесь состоялась первая встреча будущей императрицы Марии Фёдоровны с Александром III. В 1920-х годах храм был закрыт, в его помещениях размещались музейные экспозиции.
В период Великой Отечественной войны здание получило значительные повреждения. Реставрационные работы проводились в 1948-1950 и 1998-2003 годах. В 2006 году в капелле состоялось отпевание императрицы Марии Фёдоровны перед перенесением её останков в Петропавловский собор.
Храм является частью музейного комплекса "Петергоф" и не имеет статуса действующего приходского храма. Богослужения совершаются в памятные дни по согласованию с музеем-заповедником. Архитектурный ансамбль включает сохранившиеся элементы паркового готического стиля: чугунный колодец (1835) и караулку у входа в парк.