Budowę tej cerkwi podjęto miesiąc po rozpoczęciu prac nad budową fortyfikacji. Była to pierwsza świątynia prawosławna w budowanej nowej stolicy Rosji. Pierwsza cerkiew był drewniana. W 1712 roku położono kamień węgielny nowej, znacznie większej cerkwi. Jej projektantem został włoski architekt Domenico Trezzini. Głównym elementem świątyni jest 88-metrowa dzwonnica z iglicą wysoką na 34 metry. Życzeniem Piotra I było, aby wieża cerkwi przewyższała moskiewską dzwonnicę Iwana Wielkiego (81 m) w kompleksie moskiewskiego Kremla.
