В 1860 году в Санкт-Петербурге был открыт приют для призрения бедных отставных офицеров и неимущих женщин с детьми. Детей обучали грамоте и готовили к работе в качестве домашней прислуги. Приют находился под покровительством цесаревича Николая Александровича, наследника российского престола, а после его смерти в 1865 году — его брата, цесаревича Александра Александровича, будущего императора Александра III. В 1870 году приют был преобразован в «Дом призрения бедных детей» с целью предоставления общего образования и обучения ремеслам.
В 1872 году началось строительство нового здания для размещения приюта и ремесленного училища. Проект был разработан архитекторами М.А. Макаровым и Н.П. Гребенкой. В 1874 году строительство было завершено, и в центральной части здания разместили домовую церковь во имя Святителя Николая Чудотворца.
28 декабря 1874 года митрополит Исидор освятил храм в присутствии наследника цесаревича, наследницы цесаревны, великих княгинь Александры Петровны и Евгении Максимилиановны, а также великого князя Петра Георгиевича Ольденбургского. На церемонии присутствовали министры, члены Государственного совета и другие знатные лица.
Архитектурно храм представлял собой двусветное помещение, расположенное на верхнем этаже здания и увенчанное шатровой звонницей. Интерьер был богато украшен лепниной мастера Малкова. Трехъярусный золоченый иконостас был выполнен резчиком В.П. Шутовым, а иконы, включая изображение Святителя Николая на фасаде, написал художник Д.Н. Мартынов. Отдельно в киоте находилась почитаемая греческая икона XVII века «Живоносный источник».
В 1881 году, в память о мученической кончине императора Александра II, ученики училища изготовили по эскизу архитектора Н.В. Набокова резную сень в стиле XVI века, украшенную иконами художника К.Б. Венига. В 1888 году, отмечая спасение императора Александра III в железнодорожной катастрофе под Борками, был создан киот по рисунку архитектора А.В. Малова с образом работы художника В.В. Васильева и «Покровом» кисти Д.Н. Мартынова.
В 1896 году архитектор А.В. Малов расширил храм и добавил отдельный вход с лестницей. В 1909 году были подняты купол и потолок церкви, и 29 ноября того же года епископ Нарвский Никандр совершил повторное освящение храма.
После Октябрьской революции 1917 года и последующих политических изменений в стране, храм Святителя Николая Чудотворца, как и многие другие религиозные учреждения, столкнулся с трудностями. 1 декабря 1919 года храм, ставший к тому времени приходским, был закрыт. В 1922 году церковь окончательно ликвидировали; остатки убранства передали Лубянскому приходу Лужского уезда и в Музей отжившего культа.
В советский период здание бывшего ремесленного училища использовалось для различных образовательных целей. На его базе были созданы Ленинградский механический техникум, затем Ленинградский механический учебный комбинат, включавший Ленинградский механический институт (ЛМИ). В 1992 году ЛМИ был переименован в Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.
В 2004 году началось возрождение храма. К 2006 году были завершены работы по ремонту кровли, реставрации ротонды и подготовке купола к росписи. 14 марта 2007 года, в день двухсотлетнего юбилея Константиновского училища, в храме Воскресения Словущего был отслужен молебен после окончания основных восстановительных работ. Первая литургия в храме состоялась 9 сентября 2007 года.
