Храм построили в 1760 г., а в 1836 г. он был перестроен губернским архитектором И.Ф. Львовым. В 1903 г. был надстроен третий ярус колокольни церкви по проекту последнего губернского архитектора В.И. Назарина. В советское время закрытый храм использовали под различные хозяйственные нужды — склад, картинную галерею, промышленную выставку. Передача храма Русской Православной Церкви состоялась в 1993 г. Главной святыней храма являются мощи святого великомученика архиепископа Тверского Фаддея, убитого 31 декабря 1937 г. Храм полностью восстановлен и является настоящим украшением областного центра. При нём действует паломническая служба, предлагающая поездки к православным святыням.
При посещении храма женщинам желательно быть в платке и одежде, закрывающей плечи, грудь и ноги.