Первая церковь на старом кладбище была построена в ходе екатерининского градоустройства Валдая XVIII века. Именно в то время было создано кладбище, которое ранее находилось на главной площади города. Новое кладбище стало располагаться за городской чертой, в конце Пятницкой улицы (сейчас ул. Луначарского). Городское начальство наблюдало за порядком и благоустройством кладбища, которое было обнесено деревьями и оградой.
Но первоочередным делом было возведение кладбищенского храма. Для этого валдайцы выкупили у Иверского монастыря старинный храм во имя святых праведных Богоотец Иоакима и Анны, выполненный из дерева, и перевезенный в конце XVII века из Валдая на Темный остров. В 1780 году церковь была возвращена в Валдай и установлена на городском кладбище. Она была приписана к Троицкому собору и обслуживала его прихожан. Для прихожан же Введенского храма на городском кладбище стараниями местного купца Василия Андреевича Колобова в 1857-1858 годах была возведена кирпичная Петропавловская церковь. В плане представляла собой крестообразную постройку, перекрытую купольной кровлей, с колокольней.
В 30-е годы XX века, после закрытия Введенского храма, с прихожанами этой церкви, вплоть до начала Второй Мировой войны, работал клир церкви Петра и Павла. В годы Великой Отечественной войны церковь не работала по причине ее закрытия. Сначала здание использовалось как красильный цех, а в 1943 году в нем был размещен военный телеграф. К сожалению, иконостас и вся церковная утварь были утрачены. Старожилы рассказывали о том, что все было перенесено в деревянный храм Иоакима и Анны. В 1943 году пожар уничтожил эту церковь вместе со всеми церковными ценностями и реликвиями. В том же году возобновилась работа Петропавловского храма. Тяжелый труд воссоздания церкви достался отцу Николаю Листову. В 1946 году, в возрасте 71 года, он умер и был похоронен возле храма. Иконостас для возрождаемой церкви Петра и Павла был перевезен из разрушенного храма села Ламерье, принадлежавшего Крестецкому району Новгородской области. Иконы, книги и утварь усердием местных жителей постепенно были возвращены в храм.
По рассказам Л.П. Мальцевой, отец Иоанн Преображенский перевозил на санках книги из закрытой уже на то время Иверской обители. Они были сохранены и переданы священнику жителями острова. Это были хорошо сохранившиеся Триоди и Минеи. Их бережно хранила и трепетно берегла Лидия Павловна Мальцева, которая прослужила в хоре полвека.
Иконы приносили в церковь совсем незнакомые люди, при чем большинство предпочитало оставаться неизвестными. Многие люди из города и района прятали у себя иконы и церковные ценности, спасая их от уничтожения. Но за эти действия могли пострадать не только они сами, но и их семьи, поэтому всё возвращалось тайно, под вечер. Так, например, по рассказам старожилов, Екатерине Ивановне Бородачёвой, работавшей в церкви на протяжении долгих лет истопницей, уборщицей и главной хранительницей всего, что в ней было, привезли под вечер центральную икону храма – Образ Иверской Богоматери. Постепенно здесь накопилось достаточно много уникальных икон и других церковных реликвий.
Много заботливых и добрых людей видела единственная, выжившая в годы лихолетий церковь. Вероятно, большая часть их имён так и останется неизвестной для потомков. В настоящее время Петропавловская церковь является действующей.
