В 1747 году на окраине Твери, на возвышенности, была построена деревянная церковь во имя иконы Божией Матери «Живоносный Источник». Позднее это место получило название «Скорбященский холм». Вокруг храма было устроено кладбище для бедных, построена богадельня и организована воскресная школа.
После пожара 1760 года, уничтожившего первоначальную церковь, на её месте была возведена новая деревянная церковь того же посвящения. В 1763 году, во время большого городского пожара, эта церковь также сгорела. В последующем году на этом месте была построена новая деревянная церковь.
В период с 1780 по 1792 годы на месте сгоревшей деревянной церкви была возведена каменная однопрестольная церковь с трапезной и отдельно стоящей каменной колокольней. В 1853–1854 годах храм был расширен за счёт пристройки двух приделов: в честь иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость» и в честь «Всех святых». Строительство велось при участии архитекторов И.Ф. Львова и К. Гейденрейха. В 1897 году на средства прихожан глава церкви была позолочена.
В 1937 году храм был закрыт, и его здание использовалось под склад учебных пособий. В 1950 году было разобрано крыльцо. В 1975–1977 годах проведена реконструкция, в ходе которой храму вернули облик, близкий к первоначальному. С 1961 по 1994 год в здании храма размещался склад учебных пособий.
