Храм Рождества Христова на Песках был построен в 1781-1787 годах по проекту архитектора Петра Егоровича Егорова в стиле классицизма. Здание заменило деревянную церковь, возведённую в 1753 году для мастеровых Канцелярии строения домов и садов, переселившихся в этот район в 1752 году. Деревянный храм был перестроен из путевого дворца, перевезённого из Усть-Ижоры, но к 1780-м годам обветшал.
Каменный храм строился с использованием материалов от разобранных дворцовых построек. Фасад был оформлен ионическим портиком, центральный купол достигал высоты 13 саженей (около 27,7 метра), по углам располагались две звонницы. Архитектурная композиция напоминала Троицкий собор Александро-Невского монастыря. Первый придел во имя Всех Святых освятили 6 ноября 1787 года, придел Рождества Богородицы - 8 сентября 1788 года, главный придел - 8 сентября 1789 года.
Внутреннее убранство создавали ведущие мастера эпохи: резные иконостасы выполнила команда И.Ф. Дункера, иконы написали И.И. Бельский, А.П. Антропов и И.М. Тонков, роспись под мрамор осуществили Ф.Д. Данилов и Ф.А. Щербаков, лепные работы выполнили Иван Никитин и Андрей Лобашов. Главный придел освящал митрополит Гавриил в присутствии цесаревича Павла Петровича и его супруги.
В XIX веке храм неоднократно перестраивался. В 1826 году главный придел сделали тёплым. В 1850-1851 годах архитектор Я.В. Ветлужский перенёс боковые приделы к алтарной части, были созданы новые липовые иконостасы по эскизам Ф.Г. Солнцева. После пожара 1859 года здание восстановили, а в 1886-1887 годах И.П. Ропет провёл капитальный ремонт, пристроил ризницу и притвор, украсил главный неф росписями.
Среди святынь храма особо почитались местночтимая икона Рождества Христова, которой молились о помощи при родах, и обретённая в 1901 году икона святых Гурия, Самона и Авива - покровителей брака. В храме хранились ценные Евангелия в окладах елизаветинской эпохи и серебряная утварь XVIII века.
В 1863 году при храме было создано Христо-Рождественское Александро-Иосифовское братство - первое в России приходское благотворительное общество, содержавшее школу, приют, богадельню и бесплатную столовую. Храм закрыли в 1934 году, а летом того же года здание разобрали. На его месте разбили сквер. Последний настоятель протоиерей Григорий Сербаринов был расстрелян в 1938 году.