Храм был возведен в конце XVII-начале XVIII века на средства Григория Строганова, сподвижника Петра I, финансировавшего, в частности, походы русских войск во время Северной Войны. По легенде, когда церковь была достроена, Григорий Строганов распорядился ослепить создавшего ее мастера. Ему хотелось знать наверняка, что другого храма, равного этому по красоте, в России в ближайшее время не появится. Впрочем, другая легенда гласит, что мастер оказался и сам не прост: вырвался от строгановских слуг, вылез на купол церкви, оборотился черным вороном и улетел. Однако, повторяя эти легенды, не будем забывать, что церковь достраивала в 1719 году уже вдова Строганова, - сам он к тому времени скончался.
Достоверно известно, что в 1722 году Петр I посетил эту церковь и немедленно распорядился ее закрыть. О причинах гнева императора историки спорят до сих пор. По одной из версий, он узнал иконы, заказанные им для Петропавловского храма художнику Караваку: Строганов перекупил их в тайне от государя. Другая версия гласит, что Каравак никакого отношения к созданию образов не имел. Написал их в европейской манере крепостной художник Строганова, обучавшийся по приказу хозяина в Европе. Якобы моделью для лика Христа ему послужил сам Григорий Строганов, и Петр пришел в неистовство, узнав в образе Спасителя знакомые черты. Как бы то ни было, церковь простояла закрытой три года, до самой смерти монарха.
Часы, изначально установленные на храме, отличались от современных: их циферблат был поделен на 17 частей, как полагалось по древнерусскому исчислению времени. Они долго радовали горожан своим мелодическим боем, пока не сломались. Починить их оказалось под силу только юному часовщику-самоучке – Ивану Кулибину. Эти старинные часы не сохранились. Установленные на храме сегодня часы изготовлены в позапрошлом столетии и поначалу украшали фасад Блиновского пассажа.
В советское время все прочие храмы на Рождественской были уничтожены, та же судьба должна была постигнуть и Строгановскую церковь. Но настоятель Сергей Вейсов сумел документально доказать, что здание представляет историческую и архитектурную ценность. Уникальный памятник петровской эпохи пощадили. Долгие годы здесь размещался военный аптечный склад, а затем городской музей.
