Церковь была возведена для нужд русской общины, численность которой в Софии значительно увеличилась после завершения русско-турецкой войны в 1878 году. Храм построили в начале XX века на месте разрушенной рыночной мечети. Церковные купола в дар приходу преподнес российский император Николай II. Здание построено в эклектичном псевдорусском стиле по проекту М. Преображенского.