Храм святой равноапостольной Нины был построен в 1908 году в имении «Харакс», принадлежавшем великому князю Георгию Михайловичу Романову. Проект храма разработал архитектор Николай Петрович Краснов, автор Ливадийского дворца и других значительных сооружений Южного берега Крыма. Церковь возведена в стиле грузинских и армянских храмов, с использованием местного известняка и элементов декора, характерных для кавказской архитектуры.
Закладка храма состоялась 14 января 1906 года в день памяти святой Нины, просветительницы Грузии. Освящение церкви произошло в честь Преображения Господня и святой равноапостольной Нины. Название связано с исцелением дочери великого князя, Нины Георгиевны, перенесшей операцию 6 августа 1905 года, в день праздника Преображения.
Храм представлял собой крестово-купольное сооружение с восьмигранным барабаном, увенчанным каменным крестом. Над входом размещалась мозаика с образом Спаса Нерукотворного, выполненная венецианской мастерской Антонио Сальвиатти по эскизу художника А. Славцова. Интерьер включал иконостас из красного полированного известняка и бронзовые царские врата.
После 1917 года имение «Харакс» было национализировано, а храм закрыт. В 1934 году здание переоборудовали под электростанцию санатория «Днепр», что привело к утрате купола, мозаик и внутреннего убранства. В послевоенные годы к церкви пристроили жилые помещения, исказившие её первоначальный облик.
В 1991 году храм возвращён Русской Православной Церкви. С 1992 года в нём возобновились богослужения. В 2011 году рядом построен временный храм в честь иконы Божией Матери «Нерушимая Стена». С 2012 года ведутся работы по восстановлению исторического облика церкви, включая демонтаж поздних пристроек и реконструкцию купола.
