По сведениям И. Е. Златоверховникова, автора книги-справочника «Уфимская епархия», изданного в 1899 году, этот каменный храм построил в 1780 году на свои средства помещик Фёдор Третьяков, имение которого находилось здесь. Храмоздатель принадлежал к одному из старейших родов уфимского дворянства. Родоначальник Третьяковых – Игнатий Третьяков служил в Уфимской крепости уже в 1635 году. Так как земли в этих местах выделялись уфимским служилым людям уже в XVII веке, можно предположить, что каменный храм мог быть построен на месте первоначального деревянного.
Архитектурно храм представляет собой двухсветный одноглавый четверик с пятигранной алтарной апсидой и теплым приделом во имя Николая Чудотворца, развивающим предхрамье в южном направлении. Углы основных объемов оформлены стройными двойными пилястрами; одиночные пилястры расположены на углах апсиды, в простенках храма и придела. В духе архитектуры XVII века выполнены также перспективные порталы входов и мелкие сухарики, включенные в композицию карнизов; показательна и прямоугольная перспективная ниша-киот между двумя ложными окнами на восточном фасаде храма. Тонкие боковые колонки оконных наличников завершены более развитым горизонтальным карнизом. Барочную тональность в декорацию памятника вносят фигурные навершия окон второго света с наборной розеткой в тимпане. Колокольня непривычно близко придвинута к ядру храма и смещена с продольной оси здания к северу; такое решение отступает от устойчивых приемов композиции православных церквей. В построении же самой колокольни уже чувствуется приближение классицизма. Три невысоких четверика ее ярусов статичны и практически равны друг другу по ширине. Из-за необычного расположения колокольни, трапезная в церкви по существу отсутствует. Небольшое затесненное предхрамье образует вместе с южным приделом единое низкое помещение, сообщающееся широким прямоугольным проемом с главным двусветным залом. Крутые отливы окон второго света улучшают здесь условия освещенности. Три арочных проема связывают храм с апсидой. Храм и апсида придела перекрыты сомкнутыми сводами; в главной апсиде – цилиндрический свод переходит в граненую конху. В конструкциях использованы металлические воздушные связи. В некоторых окнах сохранились кованые решетки волнисто-ромбического рисунка. Церковь отапливалась четырьмя печами.
В 1939 году церковь была закрыта. В ней разместилась столовая летной части, а позже здание было заброшено. Были разрушены расположенные у стен церкви захоронения. К 1990-м годам она находилась практически в руинах.
В 1990-х годах храм был передан Уфимской епархии. В начале 2000-х годов он был отреставрирован. Один из приделов церкви освящен в честь Николая Чудотворца — покровителя путешествующих. Здесь регулярно совершаются молебны о тех, кто отправляется в дорогу. Поэтому говорят, что под защитой не только работники Уфимского аэропорта, но и пилоты, и пассажиры всех бортов, которые вылетают и прилетают.
Христорождественский храм является одним из немногих сохранившихся храмов XVIII века на территории Башкирии и единственным храмом XVIII века в пределах Уфы. Стиль его архитектуры во многом связан с традициями ещё допетровского времени. Лёгкий нарядный декор церкви выполнен в барочных традициях.
