Храм во имя Всех Святых в Нытве был основан в 1840-х годах как каменная часовня на кладбище при финансовой поддержке владельцев Нытвенского медеплавильного завода князей Голицыных. Строительство курировал управляющий имением князя С.М. Голицына, отставной титулярный советник Пётр Иванов, который лично финансировал труд каменщиков. Часовня размером 5,5 саженей в длину и 2 сажени с 2 аршинами в ширину была завершена в 1845 году и освящена в честь Всех Святых.
В 1871 году часовня была перестроена в церковь по инициативе купца Павла Александровича Кузнецова, уроженца Чердыни, проживавшего в Царском Селе. Реконструкция осуществлялась в память о его родителях - Александре Никитиче и Анастасии Васильевне Кузнецовых, а также других родственниках, погребённых на нытвенском кладбище. Значительный вклад в строительство внесли Михаил Александрович Кузнецов, церковный староста Григорий Лукич Котельников и Павел Иванович Аникин.
3 июня 1873 года храм был освящён настоятелем Нытвенской Спасской церкви священником Алексеем Евстафиевичем Пьянковым. Церковь стала приписной к Спасскому храму. В городском обиходе закрепилось название «Кладбищенская Церковь» из-за расположения рядом с гражданским кладбищем. В росписи храма участвовали неизвестные по именам художники.
В советский период, когда на территории Нытвенского округа была прекращена деятельность всех православных храмов, Всехсвятская церковь оставалась единственным действующим храмом. В 1990-х годах, согласно реституции, все постройки были переданы церковной общине. Распоряжением губернатора Пермской области № 713-р от 5 декабря 2000 года здание храма поставлено на государственный учёт как памятник истории и культуры регионального значения.
Архитектура храма выполнена в традиционном для православного зодчества стиле с ориентацией по сторонам света: главный вход расположен с запада, алтарь - с востока. Над основным объёмом возвышается луковичный купол на глухом барабане. Над входом построена каменная колокольня с шатровым завершением. С восточной стороны к зданию примыкает небольшая апсида с иконой Спасителя на фасаде. Декор включает белые стены с лазоревыми арочными наличниками.