La dedicación del templo al santo Alejandro Nevski está relacionada con el milagroso salvamento del emperador Alejandro II tras el atentado de los narodovoltses en 1866. Inicialmente, la iglesia estaba dedicada a Nicolás el Milagroso, lo que se relaciona con la estancia en Vologda en 1556 de la imagen de Nicolás el Milagroso de Velikoretsk.

Hasta 1869, el altar principal de la iglesia fue consagrado en honor a Nicolás el Milagroso. La construcción de la iglesia original está vinculada a la llegada a Vologda en 1556 de una copia de la imagen de Nicolás el Milagroso de Velikoretsk. Esta imagen, proveniente de Vyatka, fue llevada a Moscú por orden de Iván el Terrible en 1555 para su renovación, siendo transportada en procesión a través de los ríos Vyatka, Kama, Volga, Oka y Moscú. En Moscú, la imagen fue recibida solemnemente, se hizo una copia y se fundó una capilla de Nicolás Velikoretsk en la catedral de Pokrov en construcción en el foso. El camino de regreso de la imagen a Vyatka en 1556 pasaba por Vologda, Veliky Ustyug y Solvychegodsk, donde se hicieron copias en ciudades y monasterios. Inicialmente, el templo de Nicolás el Milagroso en Vologda se ubicaba en el Viejo Mercado, frente al monasterio de Ilyinsky. No más tarde de 1612, fue trasladado al interior del kremlin junto a la catedral de Sofía, donde se construyeron todos los edificios posteriores de la iglesia. El lugar donde se erigió la nueva iglesia se llamaba Izvest' y más tarde se conoció como la Montaña de Izvest', posiblemente debido a los depósitos de cal que se almacenaban allí durante la construcción del kremlin de Vologda.

Hasta finales del siglo XVIII, los edificios de la iglesia de Nicolás el Milagroso eran de madera. En 1627, era un templo de madera con refectorio. En 1698, el templo se menciona en relación con un incendio, en el que se quemó junto con todos los edificios de la ribera del río Vologda desde la iglesia de la Ascensión hasta la catedral de Sofía. El edificio de piedra existente del templo fue construido en la segunda mitad del siglo XVIII, pero no más tarde de 1782. En 1811, el altar principal de la iglesia fue reconsagrado en nombre de la Imagen No Hecha por Manos del Señor. En la iglesia cálida, en el refectorio, se consagraron los altares laterales: a la derecha, en nombre de San Nicolás el Milagroso, a la izquierda, en nombre del Venerable Cirilo de Novozeretsk. A principios del siglo XIX, debido a una nueva política de urbanismo, que ordenaba construir instituciones administrativas en los distritos centrales de la ciudad, la parroquia de la iglesia de Nicolás en Izvest' se redujo drásticamente. Después de 1826, la iglesia se volvió sin parroquia y fue asignada a la catedral, y los feligreses fueron asignados a la iglesia de Pokrov. En 1869, en memoria del milagroso salvamento del emperador Alejandro II, la iglesia fue reconsagrada en nombre de San Alejandro Nevski. En la década de 1860, el templo fue reparado y remodelado en su interior, y la torre campanario de forma de tienda fue reemplazada por la existente, de forma de aguja.

Después de la transferencia a Vologda en 1910 del 198º Regimiento de Infantería de Alejandro Nevski, la iglesia de Alejandro Nevski se convirtió en el único templo militar del regimiento en la ciudad.

En 1924, la iglesia fue cerrada. El edificio, nacionalizado, se utilizó como residencia, almacén, administración de 'Glavkinoprokata' y base de esquí. Durante la guerra en 1941 y 1945, el edificio albergó una unidad militar. Durante el tiempo del poder soviético, la iglesia sufrió mucho, se perdió la aguja del campanario y la cruz sobre el templo frío. En 1978, la iglesia de Alejandro Nevski fue puesta bajo protección estatal como monumento arquitectónico de importancia regional. Después de la restauración en la década de 1980, el edificio de la iglesia fue entregado al museo regional de historia local, y en 1997 fue devuelto a la diócesis de Vologda. El primer rector de la iglesia renacida fue el sacerdote Andrey Pylyov. Después de los trabajos de restauración, el 20 de noviembre de 1997, en el día de la memoria del venerable Cirilo de Novozeretsk, se celebró la primera liturgia. El 6 de diciembre de 1997 se consagró el altar principal. El altar de Cirilo de Novozeretsk fue renovado tras el hallazgo de la imagen del santo, que fue traída a la iglesia por una de las feligresas.