Храм имеет псковско-новгородские черты, а шашечка штукатурного слоя карниза и майолика характеризуют стилистику модерна. Медная кровля с патиной золотисто-коричневого цвета и молочно-белый цвет фасада придают архитектуре особое величие. Участок обнесен достаточно глухим забором с просматриваемыми элементами в виде бойниц, что делает его схожим по виду с монастырем. Над входом и на главках кресты и иконы. Кресты: на фасаде восьмиконечный титулованный и на главках восьмиконечные (поклонные) древние, имеющие огромное значение для старообрядчества. Интерьер аскетичный, строгий. Стены без росписи, дубовый паркет, уложенный елочкой, огромные двери со стеклянными фрамугами, темно-бронзовые светильники. С точки зрения инженерии храм представляет собой уникальный объект. В нём была предусмотрена своя котельная и паровое отопление, имелись вентиляционные каналы, пронизывающие стены и аккумулирующие тепло, механически открывающиеся пазухи внутри главной луковицы для проветривания.
В 1909–1917 гг. здесь жил настоятель единоверческого храма во имя Знамения Пресвятой Богородицы, преподаватель приходского трёхклассного бесплатного училища Христорождественской общины поморцев беспоповского согласия священник Степан Илларионович Волков.
В 1930-е гг. община активно участвовала в жизни города: содержала училище, дом престарелых, а впоследствии лазарет. В 1936 г. храм был закрыт, дома на его участке обращены в коммунальное жильё. Иконы и другая церковная утварь при активном содействии Павла Никандровича Кончаева, состоявшего председателем общины с небольшими перерывами с 1908 г., была передана на хранение в Русский музей, а не разграблена и уничтожена, как это было с другими моленными.
В 1941–1945 гг. на территории церкви располагалось воинское подразделение. Остались следы от бомбежек Ленинграда и на здании церкви. Пострадала одна из бетонных главок на кровле и майолика северного фасада. Позднее здание церкви перешло в ведение завода «Автоарматура», который находился там до начала 1990-х гг. В этот период основная часть храма была поделена на три этажа, разбиты сводчатые потолки и кровля северного фасада, добавлены лифтовая шахта и лестница, прорублены окна в восточной стене. В начале 1990-х гг. здание было передано группе «Дизайн-стиль», занимавшейся проектированием, тюнингом и созданием автомобилей. С северного фасада храма созданы три въезда в ремонтные мастерские (боксы) и гараж со смотровой ямой на месте часовни.