Каменная церковь при больнице Петра Великого построена в 1912-1914 годах по проекту архитекторов Л.А. Ильина и А.В. Розенберга. В 1914 году храм был освящен во имя Петра и Павла. После революции церковь была закрыта и частично перестроена. Ныне храм возвращен верующим и в нем проводятся богослужения. Помимо главного Петропавловского престола, в церкви освящен придел св. Ксении Петербургской. В 2001-2003 гг. отреставрированы шпиль храма и его фасады, выполненные архитекторами в стиле петровского барокко, избранного ими для всех корпусов больницы.

В самом начале XX века, а именно в 1903 году Санкт-Петербург торжественно праздновал своё 200-летие. По поводу этого знаменательного события городская дума постановила построить самый большой в Европе больничный комплекс (на 2000 коек), и назвать его в честь основателя города — Больница императора Петра Великого .Несколько лет выбирали место под строительство и, наконец, остановились на Пискарёвке, северо-восточной окраине Петербурга. Только после этого объявили конкурс среди архитекторов, который и выиграли Л.А.Ильин, А.И.Клейн и А.В.Розенберг. Прошло ещё несколько лет, прежде чем была заложена больница. По некоторым данным, это произошло 29 июня 1910 года, в день памяти святых апостолов Петра и Павла. После революции работы были приостановлены и возобновлены только в 1924 году. Известно также, что и к 1930-ым годам строительство больницы не было закончено.

Об истории больничной церкви сохранилось не много материалов. Разумеется, в царской России не могла проектироваться такая грандиозная по тем временам больница без соответствующей её масштабам церкви. По некоторым данным предполагается, что главный храм должен был находиться на втором этаже административного здания, слева от въезда. Однако этому храму не суждено было появиться. В 1917 году была освящена временная церковь в одном из терапевтических корпусов. Вероятно, именно эту церковь освящал священномученик Вениамин Петроградский (в то время епископ Гдовский). До наших времён хорошо сохранилось здание большой часовни, закладку которой, по преданию, совершал тот же священномученик Вениами. На сегодняшний день это здание — трёхпридельный православный храм с главным престолом, освящённым в честь святых первоверховных апостолов Петра и Павла. Кроме основного придела, освящен отдельный придел в честь святой блаженной Ксении Петербургской, а также криптовый храм в честь святого праведного Иоанна Кронштадского. Воссоздан по изначальному проекту (арх. Л.А. Ильин, А. И. Клейн и А.В. Розенберг).