Храм иконы Божией Матери «Живоносный Источник» в Арзамасе был возведен в 1794 году на месте более ранней каменной церкви, точная дата постройки которой неизвестна. Строительство велось с 1792 по 1794 год в стиле, переходном от барокко к классицизму. Главный престол был освящен в 1795 году в честь иконы Богородицы «Живоносный Источник». Храм изначально задумывался как теплый, предназначенный для богослужений в зимнее время, и входил в соборный комплекс вместе с Воскресенским собором.
В архитектурном плане церковь представляет собой одноярусный объем, завершающийся деревянным восьмериком с восьмигранной главкой. Колокольня, выполненная в три яруса, придает храму вертикальную доминанту. Фасады здания сочетают элементы барокко и классицизма, характерные для церковного зодчества конца XVIII века. В 1910 году храм стал первой церковью Арзамаса, оборудованной системой водяного отопления, что было осуществлено на средства купца Д. А. Сурина.
В 1935 году храм был закрыт советскими властями. В разные периоды здание использовалось как место содержания заключенных, работавших на строительных объектах НКВД, затем как помещение артели «Красный Октябрь» и спортклуба. В середине 1950-х годов церковь была возвращена Нижегородской епархии, и в ней возобновились богослужения.
Первоначально храм имел три престола: главный — в честь иконы «Живоносный Источник», и боковые — во имя Архистратига Михаила и святых Афанасия и Кирилла. Впоследствии один из приделов был переосвящен в честь иконы Божией Матери «Утоли моя печали», а затем — во имя преподобных Сергия и Германа Валаамских. В храме сохранился резной иконостас работы арзамасских мастеров Митрящевых и редкая икона «Собор Пресвятой Богородицы».
