Строительство храма началось в 1880 году на территории учебного хозяйства Красноуфимского реального училища, расположенного в трёх верстах от города. Инициатором строительства выступил директор училища Николай Александрович Соковнин, который вложил личные средства в возведение церкви. Храм был приписан к реальному училищу и использовался для нужд учащихся и преподавателей.
Архитектурно церковь выполнена в эклектическом стиле с элементами русского стиля. Здание имеет форму креста и отличается богатым внутренним убранством, включая хрустальное паникадило в позолоченной оправе и золотой иконостас. Особое внимание уделено фреске в алтаре, изображающей образ Пресвятой Богородицы «Благодатное Небо». Эта фреска является списком иконы, созданной Виктором Михайловичем Васнецовым во Владимирском соборе в Киеве в 1885–1896 годах.
В 1913 году настоятелем церкви был Василий Иванович Патрикеев, который также исполнял обязанности законоучителя русско-башкирской школы 1-го разряда на территории учебного хозяйства.
После революции 1917 года церковь, как и многие другие, была закрыта. В 1931 году был запрещён колокольный звон, а главный колокол сброшен с колокольни. В 1941 году храм был полностью закрыт, здание использовалось под зернохранилище, а затем — для производства мягкой кровли и матрасов.
В 1991 году разрушенное здание было возвращено верующим. С 1992 года началась реставрация храма, в ходе которой были восстановлены купола, позолочены кресты и обновлены внутренние росписи. В настоящее время храм действует, проводятся регулярные богослужения по субботам и воскресеньям. Также при церкви функционирует воскресная церковно-приходская школа для детей и библиотека.
