Храм Всех святых был частью Новоалексеевского монастыря. Построен по проекту А.Ф. Никифорова из красного кирпича и белого камня с использованием мотивов русского зодчества XVI—XVII веков.
До революции в храме был уникальный мраморный резной иконостас в русско-византийском стиле по проекту архитектора Д.И. Чичагова. После революции Ново-Алексеевский монастырь закрыли, в здании храма Всех святых устроили фабрику, потом архив.
В 1991 году храм был возвращен Русской православной церкви. Его настоятель — известный проповедник и писатель протоиерей Артемий Владимиров.