Под церковь приспособили мечеть.
В мае 1868 года русские войска заняли Самарканд. В цитадели города разместился гарнизон в несколько тысяч солдат и офицеров и туркестанский генерал-губернатор фон Кауфман распорядился о постройке православного храма для войск.
10 сентября 1868 года в Самарканд прибыл православный священник К. Высоцкий. Поскольку на постройку здания не хватало времени, под церковь была приспособлена одна из мечетей цитадели города, занятой русским гарнизоном. Здание мечети был превращено в трапезную, к ней пристроили прямоугольное помещение собственно церкви. 22 сентября был выполнен ритуал заложения храма, а уже 24 ноября состоялось освящение.
Средства на строительство собрали с офицеров гарнизона по подписному листу (1451 рубль), из церковной кружки было добавлено 1244 рубля 81 копейка, а основные средства, 3110 рублей 40 копеек было получено из казны туркестанского генерал-губернаторства.
Вероятно, в качестве строительных материалов для здания церкви использовались материалы, добытые при разрушении других зданий цитадели. Современники отмечали, что колонны, поддерживающие потолок, напоминают колонны среднеазиатских мечетей. Двери были чинаровые, из чинары же Св. престол, жертвенник и шкафы для религиозной утвари. Стены внутри и снаружи был оштукатурены ганчем, из резного ганча был сделан и иконостас. Само здание было из сырцового кирпича, но пол в покрыт жженным кирпичом в традициях среднеазиатской архитектуры. Для возведения пристройки и отделки здания вероятней всего привлекались местные мастера.
От прежней мечети около здания церкви был оставлен хауз, осененный вековыми деревьями и виноградником. В западной части здания находилась колокольня, которая внешне выделяла церковь среди других зданий.
Первое время храму не хватало церковной утвари, необходимые предметы религиозного культа, которые пришлось собирать в воинских частях гарнизона. Помощь оказал также московский фабрикант А. Е. Сытин.
Впоследствии из города Ирбит для новой церкви доставили колокола, а большое евангелие, крест и сосуды для служб подарил оренбургский 1-й гильдии купец Веснин, потративший на богоугодное дело 600 рублей.
Генерал Абрамов доложил фон Кауфману об окончании строительства в 1869 году, подчеркнув, что здание капитально и должно прослужить много лет. На самом деле здание церкви было возведено из сырцового кирпича и уже к 1879 году начало разрушаться. По Указу Туркестанской Духовной консистории от 26 июля 1883 года за №1520 было снесено «в виду грозившего падения».
