Церковь построена и освящена в 1895 г. на средства купца 2-й гильдии Е.Т. Кормильцева. Церковь была приписной к Свято-Троицкому собору. Церковь состояла при тюрьме, которая располагалась близ Малого Казарменного переулка (ныне ул. Денисова). Эта церковь – единственный в городе храм неовизантийского стиля. Четверик здания с северной и южной стороны имеет по три фигурных окна и украшен высоким фронтоном. С запада пристроена теплая паперть, а с востока – прямоугольной формы алтарь. Венчает здание сферический купол, покоящийся на 12 оконных арках.
Предположительно, церковь закрыта в 1920 г. после ликвидации тюрьмы. Помещение занято военным ведомством. В августе 1930 г. Троицкий горсовет ходатайствовал «о разрешении разборки здания церквей бывшей тюрьмы … с целью использования на строительство кирпича». После Великой Отечественной войны и до 1968 года в здании располагался городской архив, затем лыжная база.
В марте 1998 г. по благословению архиепископа Челябинского и Златоустовского Иова начались работы по восстановлению церкви. 26 декабря 1999 г. освящена правящим архиереем во имя пророка Илии.