Храм Рождества Пресвятой Богородицы в городе Ванадзор был возведен в 1895 году по проекту архитектора Александра Никаноровича Померанцева, известного своими работами в неовизантийском стиле. Строительство велось в период правления императора Николая II, и первоначально храм был освящен в честь святителя Николая Чудотворца, небесного покровителя императора. Здание выполнено в стиле русской православной архитектуры конца XIX века с элементами неовизантийского стиля.
В дореволюционный период храм выполнял функции железнодорожной церкви, что было связано с развитием транспортной инфраструктуры в регионе. В советский период, начиная с 1920-х годов, храм был закрыт для богослужений. Помещение использовалось как кинотеатр, спортивный зал и музей. Несмотря на светское использование, архитектурный облик здания сохранился без существенных изменений.
В 1993 году, через сто лет после начала строительства, храм был возвращен Русской православной церкви и повторно освящен, но уже в честь Рождества Пресвятой Богородицы. С этого времени в храме возобновились регулярные богослужения. В храме находится мощевик с частицами мощей Оптинских старцев.
Город Ванадзор, где расположен храм, в разные исторические периоды носил названия Караклис (до 1935 года) и Кировакан (в советский период). Современное название было возвращено в 1993 году. Храм расположен в парковой зоне, прилегающей к железнодорожному вокзалу, что исторически связано с его первоначальным назначением как железнодорожной церкви.
