Храм преподобного Сергия Радонежского в городе Чапаевске был заложен в 1916 году при Сергиевском Самарском заводе взрывчатых веществ в посёлке Иващенково, позднее переименованном в Чапаевск. Строительство велось по проекту самарского архитектора Дмитрия Александровича Вернера в неорусском стиле с элементами модерна. Освящение храма состоялось в 1918 году, хотя отделочные работы продолжались до 1919 года.
Храм был возведён по инициативе начальника гарнизона генерал-майора В.П. Иващенко. Освящение в честь преподобного Сергия Радонежского связано с тем, что покровителем завода являлся великий князь Сергей Михайлович Романов, небесным покровителем которого был этот святой. В архитектурном решении прослеживается влияние церкви Святой Марии Магдалины в Дармштадте, построенной по проекту Леонтия Бенуа.
Для строительства и отделки храма использовались материалы со всей Российской империи: известняк, облицовочный кирпич, абрамцевская керамика, плитка немецкой фирмы Villeroy & Boch и харьковского завода Бергенгейма. Фасады украшены майоликовыми панно с изображениями святых, херувимов и христианских символов. Над главным входом расположено мозаичное панно с сюжетом благословения преподобным Сергием Радонежским Дмитрия Донского.
В 1926 году храм был закрыт советской властью. Купола и кресты демонтированы, здание использовалось как Дом обороны, во время Великой Отечественной войны - как склад боеприпасов и овощехранилище. С 1952 по 1990 год в здании располагался Дом пионеров.
В 1990 году храм был возвращён Русской Православной Церкви. В 1995 году он получил статус объекта культурного наследия федерального значения. Реставрационные работы продолжаются по настоящее время.
