Первоначальный деревянный храм на Нагорном кладбище был построен в 1774 году по проекту Ивана Черницына, ученика Ивана Ползунова. В 1857 году на его месте был возведен каменный храм по проекту архитектора Якова Николаевича Попова, ученика Карла Росси. Здание было выполнено в классическом стиле, с трёхступенчатой структурой и остроконечным шпилем, напоминая Петропавловский собор в Санкт-Петербурге. Храм служил для отпевания усопших и был приписан к Петропавловскому собору. На кладбище при храме были захоронены многие известные личности, включая Н. М. Ядринцева, К. Д. Фролова и Ф. В. Геблера .
В 1930-х годах храм был разрушен, а на его месте организована Выставка достижений народного хозяйства. В 2006 году начались работы по восстановлению храма. В 2014—2017 годах был воссоздан новый храм, архитектурно напоминающий оригинальное здание. В 2017 году рядом с храмом был установлен шестиметровый поклонный крест, изготовленный в Кисловодске и освящённый митрополитом Барнаульским и Алтайским Сергием .
