Храм Благовещения Пресвятой Богородицы в посёлке Агафоновка города Саратова был построен в 1912 году как церковь-школа. Инициаторами строительства выступили вдова саратовского купца первой гильдии Ксения Никитична Агафонова и её сын Владимир Васильевич. Средства на строительство были выделены из личных сбережений семьи Агафоновых, при этом Ксения Никитична пожертвовала более 5000 рублей.
Проект храма был разработан младшим архитектором Строительного отделения Саратовского губернского правления Михаилом Гавриловичем Зацепиным. Архитектурное решение выполнено в псевдорусском стиле с элементами, характерными для псковской храмовой архитектуры. Здание представляло собой однопрестольный бесстолпный храм кубической формы с полукруглой апсидой, увенчанный куполом на круглом барабане. Над входом располагалась двухарочная звонница с тремя главками.
8 (21) июля 1911 года епископом Вольским Досифеем был совершён чин закладки храма. Освящение построенной церкви состоялось 11 (24) ноября 1912 года. Чин освящения совершил епископ Петровский Дионисий, викарий Саратовской епархии. Храм получил посвящение в честь Благовещения Пресвятой Богородицы.
В советский период, в 1935 году, храм был закрыт для богослужений. Купол и звонница были демонтированы, а к оставшейся части здания надстроен второй этаж. Помещение использовалось в качестве жилого дома коммунального типа. До 1925 года в здании продолжала функционировать школа, затем здесь размещались мастерские и ЗАГС.
В 2004 году здание было возвращено Саратовской епархии. 23 марта 2005 года в храме после длительного перерыва была совершена первая Божественная литургия. В последующие годы проводились работы по восстановлению исторического облика здания: разбор надстроенного этажа, воссоздание купольной части и звонницы. 9 декабря 2016 года состоялось освящение крестов и куполов, 13 ноября 2020 года - освящение колоколов для звонницы. Великое освящение восстановленного храма совершено 11 декабря 2022 года.
Первоначально храм совмещал функции культового сооружения и учебного заведения. В архитектурном решении это было выражено через наличие отдельного помещения для церковно-приходской школы. Оконный проем входа в школьное помещение имел необычную форму, получившую в народе название «крыло ангела».