В середине XVI века на месте современного храма возникла так называемая «Известная гора»: её образовали груды камня, привезённые для строительства Вологодского кремля. Постепенно от собственного веса камни ушли в землю, и Иван Грозный приказал возвести на получившейся таким образом возвышенности деревянную церковь. В 1554 году церковь была освящена во имя Николая Угодника. В неё был помещён Великорецкий образ святителя Николая Чудотворца.
Существующий ныне кирпичный храм построен в середине XVIII века. Подобно Софийскому собору церковь ориентирорвана алтарём на север – северо-восток. Церковь отличает сочетание элементов классицизма с традиционными для древнерусского зодчества архитектурными формами.
До 1826 года церковь оставалась приходской, к тому времени число жилых домов вокруг уменьшилось, и она постепенно стала приходить в упадок. Храм приписали к Вологодскому кафедральному собору, оставшиеся прихожане перешли в приход Покровской церкви на Торгу.
В 1869 году в память о спасении Александра II от пули террориста Дмитрия Каракозова во время покушения 4 апреля 1866 года церковь была возобновлена и освящена в честь небесного покровителя императора – Александра Невского.
Дата строительства: середина XVI века – деревянная церковь, середина XVIII века – кирпичная церковь.
Материал: до XVIII века – дерево, с середины XVIII века – камень.
Сохранность, дата реставрации: В советское время храм был лишён креста, шпиля колокольни и использовался в разное время как клуб, общежитие, склад, управление кинопроката, лыжная база. В 2002 году на звоннице храма появилось шесть новых колоколов.
Охрана памятника: памятник истории и культуры регионального значения.
Современное состояние: С 1997 года храм действует как приходской. В нём возобновлены традиции воинского храма. Здесь установлена мемориальная доска с именами вологодских солдат, погибших на полях сражений в Афганистане и Чеченской Республике. На доске высечено более 170 имён.
