Храм во имя святых благоверных князя Петра и княгини Февронии Муромских был заложен 8 июля 2009 года в день церковного празднования памяти этих святых. Торжественный чин закладки совершил викарий Калининградской епархии. В основание храма была помещена капсула с именами членов Попечительского совета, осуществлявшего финансирование строительства.
Проект храма разработан калининградским архитектором Олегом Копыловым в едином стиле с находящимся рядом Кафедральным собором Христа Спасителя. Строительные работы планировалось завершить в течение года, однако освящение храма состоялось 9 июля 2011 года. Чин великого освящения совершил викарий Калининградской епархии.
Архитектурное решение храма включает характерные элементы древнерусского зодчества. Основной особенностью является сдвоенный купол, что представляет собой редкий пример в современной храмовой архитектуре. Внутреннее пространство организовано по принципу соединенных колец, что отсылает к символике венчальных обручальных колец.
Храм входит в архитектурный комплекс Кафедрального собора Христа Спасителя, построенного в 2004-2006 годах. Территория, на которой расположен храм, ранее занималась сквером на площади Победы, где до 1941 года находились павильоны Восточной ярмарки.
Богослужебная жизнь храма включает регулярные молебны с акафистом святым Петру и Февронии, совершаемые по средам. Храмовая икона с изображением муромских чудотворцев соответствует традиционным иконографическим образцам.