В начале XX века в Барнауле дислоцировались подразделения Сибирского резервного горного артиллерийского дивизиона, включая 1-ю, 2-ю и 3-ю батареи. Для обеспечения духовного окормления военнослужащих было принято решение о строительстве полкового храма. 17 апреля 1904 года на углу Московского проспекта (ныне проспект Ленина) и Второй Алтайской улицы была заложена каменная церковь. Строительство велось по типовому проекту военных храмов, утверждённому Строительной комиссией в 1901 году. Автором проекта являлся архитектор Фёдор Михайлович Вержбицкий, а непосредственное руководство строительством осуществлял барнаульский архитектор Иван Носович.
Здание храма выполнено в русском стиле и представляет собой монументальное сооружение из красного кирпича с трёхъярусной колокольней и торжественным порталом на западном фасаде. Храм относится к типу однонефных базиликальных сооружений и рассчитан на 400–600 человек. Его архитектурные особенности включают выразительные элементы, характерные для военных церквей того периода.
Строительство храма было завершено менее чем за два года, и 9 февраля 1906 года состоялось его освящение. С этого времени все призываемые на военную службу из Барнаула принимали здесь присягу. В 1912 году у стен храма проходили торжества в честь 100-летия победы России в Отечественной войне 1812 года, а в 1913 году — мероприятия, посвящённые 300-летию дома Романовых.
В 1924 году, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт. С него были сняты купол и разобрана колокольня. Здание использовалось под клуб военной части, а позднее — Барнаульского высшего военного училища лётчиков.
