Die hölzerne Kirche, die den heiligen Aposteln Peter und Paul gewidmet ist, wird im "Katasterbuch der Tula-Siedlung von 1624 und 1685" erwähnt, herausgegeben von I. P. Sacharow. Laut den Erzählungen der Einheimischen, die im 19. Jahrhundert von N. F. Andrejew aufgezeichnet wurden, stand ursprünglich an dieser Stelle die Peter-Kapelle in der gleichnamigen Straße. Sie wurde nach dem ikonischen Bild von Peter und Paul benannt, das sich im Inneren befand. Bis 1734 war die Kirche stark verfallen und wurde abgerissen. Zwei Jahre später wurde an ihrer Stelle ein neuer steinerner Tempel errichtet, der 1802 umgebaut wurde, wobei zwei Seitenkapellen und ein Glockenturm hinzugefügt wurden.

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde beschlossen, den Tempel unter der Leitung des Architekten V. F. Fedoseev umzubauen. In den Jahren 1833 und 1838 erschien anstelle der gewöhnlichen Kuppel eine Rotunde im Empire-Stil mit zwölf Fenstern. Doch ein Jahr später traten Risse in den Wänden und Gewölben auf, und die Arbeiten wurden für ein Jahr eingestellt. Eine Kommission stellte fest, dass die Ursache die Schwäche des Fundaments war. Die Genehmigung zur Fortsetzung des Baus wurde unter der Bedingung erteilt, die steinerne Kuppel durch eine hölzerne zu ersetzen. Im Herbst 1836 wurde der Tempel fertiggestellt, aber die Innenausstattung dauerte fast 12 Jahre. Im Verzeichnis von 1925 wurde der Stil der Kirche als "moskowitischer Nikolaus-Klassizismus" charakterisiert. Die Kunsthistorikerin A. A. Kiparisova vermutete 1948, dass die Kirche von einem der Brüder Bove erbaut wurde, aber die von V. N. Uklein gefundenen Archive bestätigen die Urheberschaft von V. F. Fedoseev.

In der Kirche befanden sich die Ikonen der Gottesmutter von Kasan und von Tichwin, die später in die Allerheiligsten Kathedrale übertragen wurden. 1891 wurde an der Kirche eine Gemeindeschule eröffnet. Es gab auch ein Altenheim für sechs Personen, das mit Mitteln von S. T. Krasnoglazov erbaut wurde. In den Jahren 1912-1913 wurde der Glockenturm nach dem Projekt von S. M. Serebrovsky erhöht und mit einer Uhr ausgestattet.

1922 wurden aus der Kirche Werte entnommen, um den hungernden Wolga-Regionen zu helfen. In den 1930er Jahren wurde die Kirche geschlossen. 1941, während der Bombardierungen, wurde der obere Teil der Kirche zerstört. 1947 wurde die Kirche in die Liste der geschützten Architekturdenkmäler aufgenommen. 1978 wurde der Glockenturm wiederhergestellt, aber sein Abschluss erinnerte an ein muslimisches Minarett. Später diente das Gebäude als Apothekenlager. 1991 wurde die Kirche als Denkmal der Geschichte und Kultur anerkannt.

2011 wurde die Kirche an das Tula-Eparchie übergeben, und ihre Restaurierung begann. Am 12. Juli 2011 fand die feierliche Eröffnung statt, und am 4. Oktober 2012 wurde ein neuer Kuppelkreuz auf die Kirche gesetzt, das am 31. Dezember 2015 geweiht wurde. Der missratene Abschluss des Glockenturms wurde demontiert, und die oberen Etagen wurden für die Wiederherstellung in den ursprünglichen Zustand abgebaut. 2018 wurden die Arbeiten abgeschlossen, und der Glockenturm erhielt erneut eine Uhr.