Он был создан в 2014 году по благословению епископа Костромского и Галичского Ферапонта на основании прошения настоятеля Успенского собора Костромского кремля.Храм разместился на первом этаже здания Соборного причта, являющегося частью комплекса зданий, ранее принадлежавших Костромскому кремлю.
Здание Соборного причта, в котором расположен храм, было построено в 1788 году. Его возведение связано с именем С.П. Усова, который, будучи крепостным крестьянином, не имел права на недвижимую собственность в городах, и потому официально дом принадлежал другому лицу.
Костромской кремль, частью которого является здание Соборного причта, был разрушен в 1934 году в ходе антирелигиозной кампании. Восстановление кремля началось в 2015 году, и в настоящее время продолжаются работы по воссозданию его исторического облика.
В 2014 году в здании Соборного причта была проведена реконструкция помещений, и в феврале 2015 года храм святого князя Владимира был освящен и начал свою деятельность. Архитектурно храм представляет собой домовую церковь, расположенную на первом этаже исторического здания, с отдельным входом со стороны Волги.