Первоначально в 1849 году в селе Чемал был построен первый православный храм в честь святого апостола-евангелиста Иоанна Богослова. Позднее, в 1860 году, храм был освящён в честь святителя Николая Чудотворца. В 1895 году он получил статус молитвенного дома в честь иконы Божией Матери "Всех скорбящих Радость" при сиротском приюте. В 1914 году храму было решено придать мемориальное значение. В 1915 году храм был перенесён на остров Патмос, расположенный на реке Катунь, и освящён 9 августа того же года епископом Иннокентием Бийским. К этому событию на остров был построен пешеходный мост с опорой на лиственничные укосины. В 1920-е годы храм был разрушен, точные сведения о его разрушении не сохранились.
В конце 1990-х годов началось восстановление храма. Трудами московского фотохудожника и журналиста Виктора Николаевича Павлова был построен подвесной мост на остров Патмос. К весне 2001 года храм был уже основательно построен. 10 января 2001 года на Патмосе были освящены храм и монашеская келья. Храм был передан Барнаульскому Знаменскому женскому монастырю и стал женским скитом.
Современное здание храма представляет собой деревянное сооружение, выполненное в традиционном стиле, соответствующем канонам православного храмового зодчества. Архитектура храма гармонично вписывается в природный ландшафт острова Патмос, подчёркивая его духовное значение. Внутреннее убранство храма включает иконостас и другие элементы, необходимые для проведения богослужений.