Деревянная церковь во имя великомученика Димитрия была построена в середине XVII века в тогдашней пригородной слободе Гончаровка за Лопанью. В XVIII в. при Дмитриевской церкви было кладбище (в районе нынешнего пересечения улиц Малиновского и Карла Маркса) для трёх залопанских приходов — Дмитриевского, Благовещенского и Рождественского. Своё значение кладбищенской церкви храм сохранял до начала XIX века, когда в черту города был включен район Холодной горы, где и открыто новое кладбище с церковью Всех Святых (на его месте сейчас находится недостроенный в 1960-е годы стадион).
19 ноября 1804 года церковь вместе с приходским архивом погибла в пожаре. Небольшая икона Смоленской Божией Матери Одигитрии, находившаяся в храме, согласно описанию, еще со времён первой церкви в 1689 г., осталась невредимой и впоследствии почиталась как местная святыня. Новый, каменный храм, строительство которого по благословению епископа Христофора (Сулимы) началось 6 февраля 1805 года, был спроектирован архитекторами Е. Васильевым и П. Ярославским в популярном для того времени стиле ампир с полукруглым куполом и высокой острой колокольней, пристроенной к храму. Освящённая в 1808 году однопрестольная церковь была небольших размеров, поскольку и приписанный к ней приход не отличался в то время населенностью. Из Основянской церкви был привезён старый иконостас, храм с улицы был огорожен частоколом, а с остальных сторон плетнём.
Лишь в начале 1840-х годов с возникшей потребностью в расширении церкви к ней были пристроены два придела (в честь особо чтимой прихожанами Смоленской иконы Божией Матери и в честь преподобного Сергия Радонежского), а также колокольня в новом для того времени псевдовизантийском стиле, издали похожая на минарет и придающая местности «восточный» колорит. Пристройки дали возможность поместиться в церкви 800 человек. В 1872 году на церковном участке был построен двухэтажный каменный дом для причта (двух дьяконов, псаломщика и сторожей) по проекту Д.Л. Ткаченко.
Однако население прихода продолжало расти. Со строительством железной дороги и вокзала, заселением прилегавшей к ним пустынной прежде местности бывшее предместье Гончаровка стало едва ли не центром города. Дмитриевская церковь вновь оказалась тесной. Настоятель храма (с 1877 г.) прот. Иоанн Чижевский выступил с инициативой его дальнейшего расширения и украшения, поддержанной прихожанами, и в 1885-1896 годах церковь подверглась капитальной реконструкции по проекту М.И. Ловцова. Центральный неф был расширен, боковые приделы и колокольня перестроены. Храм, активно включившийся в панораму западной части города, гармонично сочетал элементы готического, византийского и староукраинского декора. Вместо прежних 800 он вмещал свыше 2100 молящихся. Огромные окна давли обилие света внутри. По бокам были построены часовня и здание приходской школы. Вдоль ограды со стороны улицы был высажен кустарник, защищавший двор от уличной пыли. Внутри ограды находились высокие деревья и бассейн с водой, которую освящали в положенные дни.
По отзыву современника строительства В.П. Карпова, «этот храм можно назвать лучшим храмом в Харькове: своей красотой и грациозными линиями, подбором орнаментики, куполами яйцевидной формы и шпилеобразными башенками по бокам он же может не привлекать к себе глаз наблюдателя, на нем отдыхает душа, и за него заочно благодаришь зодчего… Колокольня храма вся ажурная, украшена тоненькими колонками… увенчана зеркальным крестом с вызолоченным сиянием». Однако внутренняя отделка храма завершилась только в 1901 году: купол и стены расписаны альфреско, иконостасы и киоты икон вызолочены, живопись частью обновлена, частью написана вновь.
Храм был закрыт в феврале 1930 года и предан в собственность клубу «Автодор», впоследствии — обществу ДОСААФ. Активные прихожане подверглись репрессиям, несколько человек было расстреляно. В 1935 году бывшая церковь была перестроена в стиле конструктивизма, уничтожены купола и верхние ярусы колокольни, перегорожено внутреннее пространство. После войны в здании разместился кинотеатр «Спорт».
Разбитые на два этажа боковые приделы занимали мастерские ДОСААФ, магазины, кафе «Витязь», врачебный кабинет. В 1966 году фасад церкви облицовали керамической плиткой, окончательно изуродовав внешний вид здания, и уничтожили храмовые росписи, до того лишь скрытые под слоем побелки.
https://crmax.livejournal.com/67657.html