Строительство храма началось в 1765 году с возведения северного тёплого придела, освящённого раньше основной части церкви и, вероятно, некоторое время функционировавшего как самостоятельный храм. Основное здание церкви с главным престолом в честь Рождества Пресвятой Богородицы и тёплой трапезной с приделом святителя Филиппа, митрополита Московского, было построено в 1770-х годах. Настенная роспись в храме выполнена в 1778 году художником Т. Плотниковым.
В 1783–1784 годах была построена отдельно стоящая колокольня, расположенная с юго-западной стороны от основного здания. В конце XIX века церковь была расширена: увеличена длина трапезной, в западной части устроены крытая паперть и две боковые палатки. В начале XX века проведена реконструкция, в ходе которой была растёсана стена между четвериком и трапезной, установлено калориферное отопление, что позволило сделать тёплым весь храм.
Архитектурно церковь представляет собой двусветный четверик, увенчанный высокой сводной кровлей с характерным уступчатым переломом. Кровля имеет диагональные лотки, узкую полицу и декоративные люкарны по осям всех четырёх сторон. С востока к четверику примыкает пятигранная апсида. Южная стена трапезной проложена в одну линию с соответствующим фасадом четверика, выступающий северный придел с трёхгранной апсидой вносит асимметрию в композицию здания. Алтарь и трапезная имеют одинаковую высоту с нижним ярусом храма.
Интерьер храма характеризуется сложной системой сводов: помещение четверика перекрыто сомкнутым четырёхлотковым сводом, в алтаре — коробовый свод, сходящий к восточным стенам тремя лотками с распалубками над оконными проёмами. Пространство трапезной поделено подпружной аркой на две части. Смежная с храмом и равная ему по площади квадратная часть перекрыта коробовым сводом с западным лотком. Западная часть трапезной имеет трёхлотковый свод. Места над всеми проёмами живописно обработаны распалубками. Аналогичная конструкция сводов имеется и над помещениями придела.
В декоративном оформлении фасадов памятника ведущая роль принадлежит убранству верхних ярусов четверика. Схема размещения и характер декора традиционны для вятских храмов 1740–1760-х годов. Широкий профилированный карниз алтаря и трапезной, имеющий ступенчатые сухарики, переходит на фасады четверика. Подобный же карниз отделяет аттиковую часть четверика. По вертикали оба яруса членятся на три части каннелированными лопатками, которые обрываются на уровне оконных сандриков верхнего света и доходят до карниза в виде парных полуколонок. Каждая из сторон аттика имеет по три ложные закомары, тимпаны которых заполнены «лимонками». Сложные контуры закомар включают профильные кирпичные тяги и сухарики.
Интерьер холодного храма сохранил раму пятиярусного иконостаса с остатками резьбы. Убранство придельного одноярусного иконостаса выполнено в духе классицизма и включает сень над царскими вратами, напоминавшую пышный балдахин с раздвинутыми портьерами, а также разделявшие иконы колонки с каннелированными стволами и резными композитными капителями. Стенка иконостаса завершалась широкой аркой над царскими вратами и аттиком с плавными уступами по обе стороны от арки. Оба иконостаса относятся ко времени освящения храма и обладают выразительным композиционно-художественным обликом.
В советский период церковь была закрыта и не использовалась по назначению. В настоящее время здание храма сохраняется, однако не действует как культовое сооружение. Церковь Всех Святых является памятником архитектуры регионального значения и находится под охраной государства.
