Инициатива строительства храма возникла в 2008 году. В ходе социального опроса большинство жителей Дзержинска высказались за возведение храма в честь преподобного Серафима Саровского, одного из наиболее почитаемых святых на Нижегородской земле. Председатель правления группы компаний «ДЛМ» Павел Воронин выступил с предложением о строительстве храма на въезде в город со стороны Заревской объездной дороги. Первоначально планировалось возвести храм площадью 150 кв. м, рассчитанный на 150 человек, однако архиепископ Нижегородский и Арзамасский Георгий рекомендовал увеличить вместимость храма до 400 прихожан в связи с ростом числа верующих.
25 марта 2010 года состоялась церемония закладки первого камня в основание храма на пересечении проспекта Ленина и улицы Самохвалова. В мероприятии приняли участие архиепископ Георгий и мэр Дзержинска Виктор Портнов. Строительство велось с учётом рекомендаций по увеличению площади и вместимости храма.
К ноябрю 2010 года строители завершили возведение стен храма до уровня четвёртого этажа и приступили к перекрытию сводов. Здание храма представляет собой однокупольную конструкцию, увенчанную золотым крестом, выполненную в традициях русского православного зодчества. Высота храма сопоставима с девятиэтажным зданием, что делает его архитектурной доминантой района.
В ноябре 2012 года митрополит Нижегородский и Арзамасский Георгий освятил кресты для строящегося храма. В последующие годы были завершены внутренние отделочные работы, установлены иконостас и церковная утварь. В 2018 году было объявлено о предстоящем освящении храма, что ознаменовало завершение основных строительных и отделочных работ.
