В 1900 году в Костроме была основана Феодоровская община сестер милосердия. К 1903 году для нужд общины на улице Нижняя Дебря было возведено каменное двухэтажное здание. В преддверии празднования 300-летия дома Романовых, в 1912–1913 годах, к этому зданию была пристроена Романовская больница. 20 мая 1913 года больницу посетил император Николай II вместе с великими княжнами Ольгой, Татьяной, Марией и Анастасией.
В этот же период, между 1911 и 1913 годами, при больнице была построена часовня в честь иконы Божией Матери «Всецарица». Архитектурно здание часовни выполнено в неорусском стиле, характеризующемся живописным силуэтом, восьмигранным шатром над апсидой и высокой четырехскатной кровлей основного объема.
После революции 1917 года часовня была закрыта в 1919 году. В последующие десятилетия здание использовалось для различных нужд, включая размещение ритуального помещения.
В начале 2000-х годов, в связи с реконструкцией здания онкологического диспансера, было принято решение о восстановлении часовни и ее переоборудовании в церковь. В 2002 году здание было освящено как храм в честь иконы Божией Матери «Всецарица».
