Инициатором строительства выступил местный житель С.И. Хохлов, пожелавший увековечить память своей супруги Анны. Первоначально планировалось возведение часовни, однако впоследствии было принято решение о строительстве полноценного храма.
В январе 2010 года было получено архиерейское благословение на строительство. Администрация города выделила участок в сквере на пересечении улиц Олега Кошевого и Грибоедова, в густонаселённом районе, ранее не имевшем собственного храма. Пастырское окормление общины было поручено иерею Михаилу Бунтилову. Строительство осуществлялось исключительно на добровольные пожертвования.
Проект храма разработал епархиальный архитектор А.Н. Трофимов. Архитектурное решение соответствует традициям древних храмов Владимиро-Суздальской Руси XIII—XV веков: одноглавое здание с центрической композицией без колокольни. Колокол размещён в специальной нише над входом в храм.
12 ноября 2011 года состоялось освящение закладного камня, которое возглавил наместник Богородице-Рождественского монастыря города Владимира архимандрит Нил (Сычёв). В знак признания заслуг ктитору храма С.И. Хохлову были вручены храмозданная грамота и икона Божией Матери.
Специально для храма была написана икона святой праведной Анны, изображающая её с младенцем Марией на руках. Это изображение отличается от традиционных икон Богоматери с Иисусом, подчёркивая уникальность образа.
