Первые упоминания о православной жизни в районе Невской Дубровки относятся к началу XIX века. В 1801 году на левом берегу Невы в селе Анненское была заложена церковь во имя Тихвинской иконы Божией Матери, освященная в 1807 году. Этот храм обслуживал прихожан с обоих берегов Невы, включая жителей Дубровки. При церкви существовало кладбище, где хоронили умерших из окрестных деревень. В 1937 году последний настоятель храма был арестован и расстрелян, а в 1940 году здание передано под клуб. В 1941 году храм оказался на линии фронта и был разрушен.
В 1994 году в Невской Дубровке была зарегистрирована православная община. В связи с близостью мест ожесточенных боев времен Великой Отечественной войны община получила посвящение образу Божией Матери «Взыскание погибших». В 1999 году общине передали в аренду здание бывшего книжного магазина, переоборудованное под храм.
В 2003 году началась подготовка к строительству нового храма. Местом строительства выбрали участок, где ранее находился Дом культуры, построенный в 1960-х годах, сгоревший в 1991 году и окончательно разобранный в 2005 году. Осенью 2007 года заложили фундамент новой церкви. 15 марта 2008 года состоялось освящение закладного камня. К декабрю 2008 года были установлены купола и кресты.
Храм построен по проекту архитектора Владислава Михалина в русском стиле на основе дореволюционных чертежей, адаптированных к современным условиям. Здание пятикупольное, рассчитанное на 225 человек. 8 мая 2010 года в храме прошла первая служба — панихида по погибшим воинам. 24 июля 2010 года состоялось великое освящение храма, которое совершил епископ Петергофский Маркелл.
Храм расположен на берегу Невы напротив Невского пятачка — места ожесточенных боев в годы Великой Отечественной войны. Ежегодно 27 января, 9 мая и 19 сентября в храме поминают воинов, погибших на Невском плацдарме, а также жертв блокады Ленинграда.