Споруджена 1868—72 як цегляна, однобанна з чотирма декоративними главками, хрещата у плані, з п'ятигранною апсидою та триярусною з шатровим верхом дзвіницею над західним притвором. Квадратна у плані нава (10,2 х 10,2 м) добре освітлювалася подвійним рядом вікон (по три в кожному ряді). Архітектурний образ храму засновано на використанні архітектурно-художніх форм московсько-ярославської архітектури 16—17 ст. з такими характерними деталями, як кокошники на дзвіниці, перспективний портал входу тощо. Церкву оточувала металева огорожа на кам'яних стовпчиках. На подвір'ї над двома відомими ще здавна джерелами були побудовані каплиці.

1936 церкву закрито, вона була пограбована і до 1941 використовувалась як зерносховище. Напередодні Великої Вітчизняної війни зруйновано каплиці. 1941 служба в церкві, переосвяченій в ім'я Казанської ікони Пресвятої Богородиці, була відновлена і знову припинена 1968. У період забудови навколишнього житлового масиву в 1980-х рр. храм використовувався як котельня, демонтована після введення в експлуатацію районної ТЕЦ. Покинута напризволяще споруда почала руйнуватись. Після втручання Українського товариства охорони пам'яток історії та культури щодо збереження старовинної споруди було ухвалено рішення використати її для потреб дитячого спортклубу «Олімпія» з добудовою нових зал та допоміжних приміщень. За проектом «Укркурортпроекту» 1987 розпочалося будівництво, яке вже 1988 було припинене. Навколо храму на схилах гірки начорно зведено двоповерхові прибудови. У незавершеному стані об'єкт передано 1992 церковній громаді. 1997 розроблено новий проект (архітектори А. Вишинський, П. Максимчук, О. Слєпцов, конструктор Т. Колесникова). Зважаючи на обсяг вже виконаних робіт, було вирішено не руйнувати, а пристосувати прибудови для потреб церкви з архітектурною гармонізацією їх в єдине ціле, відповідно до образу православного церковного храму. В основу об'ємно-просторового вирішення споруди була покладена ідея динамічного зростання об'ємів навколо головної домінанти — старої церкви, якій повернули первісну назву.
У відмінних від попередніх формах відновлено центральний церковний верх та завершення дзвіниці, над східною прибудовою встановлено дві нові бані, розширено простір молитовної зали внаслідок пробивання аркових отворів у бічних стінах нави. Спортивно-клубні приміщення у прибудовах переплановано. В південно-західній частині двору над джерелом зведено альтанку. Церква з двоповерховими прибудовами цегляна, на бутовому зовнішньому цоколі, у плані складної конфігурації з влаштованою на стилобаті прямокутною терасою-папертю на західному фасаді та восьмигранними баштами, що виступають, зі сходами — на східному. Поповерхові перекриття в при-будовах — пласкі залізобетонні, у четверику нави — сферична баня на світловому підбаннику, що спирається на первісні попружні паруси. Бані бляшані, багатовальмові дахи над прибудовами вкриті сучасним рифленим матеріалом.
Пірамідальна за силуетом споруда симетрична відносно поздовжньої осі. Домінуюча центральна баня на приземкуватому восьмигранному підбаннику увінчана ліхтарем із позолоченими маківкою та хрестом. Форми шоломоподібної із заломом бані, ліхтаря і маківки наслідують традиції українського бароко. Грані бані оздоблено позолоченими зірками. Схожий вигляд мають менші і нижчі завершення східних башт, підпорядковані головній бані. Замість шатрового верху дзвіниці на західному фасаді встановлено цибулясту баньку. Від первісного архітектурного декору церкви збереглися вінцевий карниз і наріжні пілястри верхньої частини четверика нави, перспективний вхідний портал на західному фасаді, оздоблення гранчастої апсиди на сході.
У стилобаті під терасою-папертю розміщено трапезну, в прибудові праворуч — житло священика, адміністративні приміщення, ліворуч — гостьові кімнати, майстерня пошиття риз. Архітектуру нових прибудов виконано в узгоджених із первісним ядром сучасних постмодерністських формах. В результаті виник оригінальний церковний комплекс, в якому вдало поєднано відмінні за функціями складові частини. Використовується за призначенням [1926].