Храм Шестоковской иконы Божией Матери был основан как подворье Шестоковского (Шелтомежского) Вознесенского женского монастыря Тверской епархии. Участок земли на Песках в Санкт-Петербурге приобрела купчиха А. И. Бильдеева, и в 1895 году здесь была сооружена деревянная Александровская церковь в память о спасении императора Александра III в Борках. 28 декабря 1896 года закладной камень освятил святой праведный Иоанн Кронштадтский.
Каменный храм строился с 1897 по 1900 год по проекту епархиального архитектора Николая Никонова. Церковь выполнена в русском стиле XVII века, с шатрово-купольной архитектурой, характерной для московских и ярославских храмов. 13 февраля 1900 года епископ Нарвский Никон (Софийский) освятил главный престол. Позже были освящены приделы: 18 июня 1900 года — во имя святителя Николая и равноапостольной Марии Магдалины, а 7 октября 1901 года — во имя благоверного князя Александра Невского, святителя Иннокентия Иркутского и священномученика Александра.
В 1904 году во дворе храма по проекту архитектора Александра Пуринга был построен четырёхэтажный флигель для богадельни и сестёр монастыря. В 1932 году храм закрыли, здание передали районному штабу ПВО. Купола и барабаны были снесены, а в послевоенные годы помещения переоборудованы под филиал института «Спецпроектреставрация».
15 марта 1993 года храм был передан грузинскому землячеству «Иверия». С ноября 1993 года в нижнем помещении возобновились богослужения. Реставрационные работы продолжались до 2002 года. 19 мая 2002 года митрополит Санкт-Петербургский и Ладожский Владимир (Котляров) совершил освящение храма. Богослужения проводятся на грузинском и церковнославянском языках.
Главной святыней храма является Шестоковская икона Божией Матери, чудесно обретённая в середине XVIII века в Москве. Изначально она находилась в селе Шелтомежи Тверской губернии, откуда и получила своё название. В храме также пребывает икона Трёх Святителей Вселенских, ранее хранившаяся в Трёхсвятительском храме на Васильевском острове.