Каменная церковь была заложена в 1709 году на средства царевича Алексея, сына Петра I. Ко времени бегства царевича за границу и его гибели в 1718 году церковь была возведена примерно до половины высоты. В таком виде она пребывала вплоть до 1756 года, когда строительство возобновилось. Освящение верхнего храма состоялось в 1762 году.
Монументальный храм представляет в плане равноконечный крест. Храм поднят на высокий прямоугольный подклет, в котором располагается нижняя церковь с тремя приделами, и окружен открытой обходной галереей. Над основным объемом храма возвышается световой восьмерик, увенчанный главкой на восьмигранном барабане. Стены основного объема и восьмерика декорированы спаренными пилястрами, причем часть белокаменных капителей не имеет резьбы — ее так и не успели выполнить при строительстве. Несмотря на значительный перерыв в возведении храма, он, вероятно, от начала и до конца выполнен по одному проекту. Примечательно, что световой восьмерик в точности повторяет формы венчающей части несохранившегося собора Варсонофьевского монастыря. На рубеже XVIII—XIX веков к церкви была пристроена колокольня, выдержанная в формах классицизма, и, несколько позднее, — трапезная. Храм сильно пострадал в советское время: была снесена колокольня, полностью утрачены интерьеры. Ныне храм восстановлен в первоначальных формах.