Участок для строительства церкви был определен Петром I- поблизости к реке Фонтанке на Хамовой улице (так до конца XVIII века называли Моховую улицу, название она получила по расположенной тут слободе хамовников- ткачей, работавших на парусных дворах). Первую деревянную Церковь начали возводить в 1712 году. Церковь была построена в память о рождении старшей дочери императора, Анны, названной в честь Анны Пророчецы. Ее освятили 3 февраля 1714 года в день памяти праведного Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы. Предел церкви был освещен во имя Архангела Михаила. Строительством церкви по распоряжению императора руководил его сын Цесаревич Алексей. Церковь располагалась восточнее ныне существующей. Это было прямоугольное одноэтажное здание с башенкой и шпилем над алтарной частью.
По храму были названы площадь, пролегающая рядом улица и мост через Фонтанку - Симеоновские. В ХХ веке они были переименованы в память о революционере Виссарионе Белинском.
Спустя годы деревянная постройка пришла в негодность. Работы по сооружению нового храма начались уже весной 1729 года. После восшествия в 1730 году на престол Анны Иоанновны, усилились темпы начатого строительства. Этому способствовал обед, данный Анной Иоанновной, согласно которому она обещала по восшествии на престол построить храм .По высочайшему повелению, строительство следовало закончить к сентябрю 1733 года.
Строительством храма руководил архитектор Михаил Григорьевич Земцов, помогал ему Иван Яковлевич Бланк. Архитекторы соединил традиционные приемы русского церковного зодчества с чертами западноевропейской архитектуры. Первоначально фасады здания и её интерьер были обильно украшены деревянными скульптурами. Стены церкви украшали образы святых. Для проведения работ были приглашены более 20 талантливейших московских и петербургских мастеров. Шпиль храма венчал ангел с крестом. Установкой шпиля руководил Герман ван Болес. Шпиль собирался из единых элементов на земле, а затем с помощью канатов, системы блоков и противовесов был поднят на колокольню. Работы были технически сложными, поэтому завершить строительство церкви в установленные императрицей сроки не удалось, не смотря на все усилия. Строители стремились завершить основные работы к концу января 1734 года, срок этот совпадал с датой рождения императрицы Анны Иоанновны.
27 января 1734 года церковь была освящена в присутствии императрицы. Главный алтарь освятили во имя Святых Праведных Богоприимца Симеона и Анны Пророчицы, правый предел - во имя Архангела Михаила, левый - во имя Ефрема Сирина. Императрица причислила новый храм к придворным. До постройки Казанского собора в высокоторжественные дни здесь собиралось все духовенство. Симеоновскую церковь посещали высокопоставленные чины и члены царской семьи.
В 1737 году на колокольне церкви были установлены часы-куранты, снятые с разобранной церкви Воскресения Христова на Васильевском острове (на ее месте находится манеж при Меншиковском дворце). Для их звучания мастер Петр Леклер отлил 25 колоколов. Эти куранты и колокола были позднее утрачены. В 1779 году церковь обнесли оградой.
После смерти Анны Иоанновны в Симеоновскую церковь был принесен и установлен балдахин, который служил при погребении императрицы. В память рождения будущего императора Павла I в храме был устроен предел во имя святого великомученика Евстафия Плакиды (он родился в день памяти этого святого).
В 1797 году император Павел I в ознаменование рождения его дочери, нареченной именем Анна в честь святой праведной Анны Пророчицы, присвоил Симеоновской церкви орден Святой Анны и велел установить над главным входом деревянный знак этого ордена. Храм стал кавалерским, в день орденского праздника Симеоновскую Церковь посещали Аннинские кавалеры. Внутри церкви было устроено императорское место. Орденской церковь была до 1917 года, затем знак ордена был закрашен.
В 1802-1808 годах рядом с церковью была возведена часовня. Она была перестроена в 1869-1872 годах архитектором Георгием Ивановичем Винтергальтером. В 1834-1872 годах под его руководством была перестроена и сама церковь: изменился ее купол, была перестроена колокольня, переделан иконостас, возведена ризница, пристроен новый придел. Новый придел был освящен в честь иконы Божией Матери "Троеручицы". По преданию эту икону во время наводнения 1777 года принесло водой на паперть церкви. В настоящее время икона находится в Никольском Морском Соборе. В 1905 году был проведен очередной ремонт храма, в ходе которого на колокольне были восстановлены куранты.
Храм святых Праведных Симеона Богоприимца и Анны Пророчецы после революции постигла участь многих храмов города. В 1938 году он был закрыт, его убранство было разграблено, а помещение использовалось под склад. Часть икон была передана в Знаменскую церковь и в музей. Обветшавшее здание церкви было отремонтировано в 1951-1954 годах. После в здание разместился отдел проектирования гидроэлектростанций Ленинградский филиал проектного института. В 1980-е здание реконструировано под Музей метеорологической, геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова.
Храм был частично возвращен верующим только в 1991 году. Полностью возвращен верующим и освящен он был в 1995 году. С 1996 по 2013 год была проведена масштабная реставрация здания.
В настоящее время Храм является приходским, имеет 5 действующих приделов:
- главный придел во имя святых праведных Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы;
- придел во имя Ефрема Сирина;
- придел во имя святого Архистратига Михаила;
- обособленный придел в честь иконы Божией Матери, именуемой "Троеручица";
- нижний придел Храма во имя святого Николая Чудотворца.
Храм открыт ежедневно с 10-00 до 19-00
Субботняя, воскресная и праздничные утренние литургии начинаются в главном приделе в 10-00. Исповедь: 9.45. Вечерние богослужения: 17.00.
- Адрес: улица Моховая, дом 48.
Недалеко от храма находится Пантелеимоновская церковь, которая была тоже основана по приказу Петра I.