Проект храма разработал петербургский архитектор Михаил Арефьевич Щурупов, для которого это была первая культовая постройка. Главным жертвователем на строительство выступил Александр Переславцев.
Освящение храма состоялось 16 декабря 1873 года. После освящения сюда были перенесены три престола из нижнего храма Крестовоздвиженской церкви. Главный алтарь был освящён в честь Сретения Господня, правый придел — в честь святого преподобного Авраамия Смоленского, левый — в честь поклонения честным веригам святого апостола Петра.
Архитектурно храм выполнен в «византийском стиле» и представляет собой пятикупольное сооружение с главами из железа, покрытыми зелёной краской, и медными, вызолоченными через огонь, крестами. Внутреннее убранство и росписи первоначально были выполнены во вкусе «северо-итальянских церквей». На рубеже XIX–XX веков живопись была заменена сюжетами, написанными в духе работ В.М. Васнецова.
В октябре 1929 года здание Сретенского храма было передано в безвозмездное пользование 10-му отдельному стрелковому батальону. Кресты с храма были сняты, а иконы переданы городской тюрьме как лесоматериал для отопления. В последующие годы храм использовался под спортивный зал войсковой части, затем был передан 53-му стрелковому полку, позже использовался под овощехранилище.
В середине 1980-х годов началась разработка проекта реставрации храма под руководством архитектора Н.Н. Усиной. Первоначально в здании храма предполагалось устройство базы реставрационного участка, затем — концертного зала. В мае 1995 года городские власти передали храм Русской Православной Церкви. Внутренние помещения храма были завалены мусором, и первые прихожане совместными усилиями очистили его. Первая Литургия была отслужена 21 июля 1995 года.
Осенью 1995 года при храме начала работу воскресная школа, где дети изучают основы православной веры, Закон Божий, церковную историю, краеведение, церковнославянский язык, а также занимаются пением, лепкой, орнаментом, шитьём и вышиванием.
