Новое здание реального училища в Челябинске было построено в 1904-07 годах по проекту уфимского архитектора В.Н. Чаплица, подрядчиком был городской голова А.Ф. Бейвель. На третьем этаже реального училища находилась Алексеевская церковь, освящённая 30 марта 1908 года. В течение всего времени функционирования церкви священником в ней был Константин (Прокопьев), преподаватель Закона Божьего. Церковь была названа Алексеевской по имени сына императора Николая II Алексея. Преподаватели и учащиеся обращались к цесаревичу Алексею с соответствующим прошением, и на нем детской рукой цесаревича было написано "Разрешаю". Правда, достоверность последнего под вопросом, так как даже на момент освящения церкви наследнику престола не исполнилось и 4 лет.

После революции в 1919 году церковь была закрыта. Само училище действовало до 1920 года, после чего было реорганизовано в школу, потом – в педтехникум. В 1930-е годы здание было передано Челябинскому институту механизации и электрификации сельского хозяйства (ныне Южно-Уральский государственный аграрный университет). В помещении церкви долгое время располагался актовый зал, сейчас оно используется как учебная аудитория.