Согласно устному преданию, в XVII веке по местам, где позже появилась церковь, проезжал богатый человек с женой. В селе женщина родила мальчика и девочку, которых назвали в честь святых мучеников Александра и Антонины Римских. В память об этом событии благодарный отец построил первую деревянную Александро-Антониновская церковь.
Каменная церковь была построена спустя столетие, в 1786 году на месте двух деревянных храмов. Внешне она перекликается со стоящим на другом берегу Волги храмом Спаса на Запрудне. Это белокаменный одноглавый храм типа “восьмерик на четверике”, построен в стиле позднего “нарышкинского” барокко. В начале XIX века, ко храму была пристроена колокольня.
У церкви богатое историческое прошлое. В марте 1613 года в этом храме молились участники великого посольства перед избранием Михаила Федоровича Романова на царство. В XX веке в Александро-Антониновском храме совершали богослужения новомученики Российские: священномученик Димитрий (Добросердов; 1865 - 1937 гг.), Архиепископ Костромской и Галичский Никодим (Кротков; 1868 - 1938 гг.), Епископ Днепропетровский Макарий (Кармазин; 1875 - 1937 гг.) и другие. Александро-Антониновский храм оставался одной из трех церквей Костромы, не закрывавшихся в годы гонений в XX веке. Почти четыре десятилетия здесь трудился добрый и усердный пастырь священник Иоанн Костин (в монашеском постриге игумен Игнатий), скончавшийся в 1971 году. Именно благодаря ему церковь удалось сохранить от закрытия и разрушения.