El primer templo en la fábrica de Petropavlovsk, hoy conocida como Severouralsk, era de madera. En documentos antiguos se menciona que fue construido con troncos, tenía una longitud de siete sajenes y dos arshines, un ancho de tres sajenes y dos arshines, y una altura hasta el techo de tres sajenes. El techo estaba cubierto con tablones delgados en dos filas, había 11 ventanas con contraventanas, un porche de madera y una puerta.

En 1787, con fondos de Maxim Poходяшин, comenzó la construcción de un templo de piedra de dos pisos en la fábrica de Petropavlovsk. La capilla inferior fue consagrada en honor a la Icono de Kazán de la Madre de Dios, y la superior, en 1798, en honor a los Santos Apóstoles Pedro y Pablo.

El interior del templo fue renovado en varias ocasiones, sin embargo, el aspecto exterior permaneció inalterado. Solo en 1893 se añadió un porche cubierto al templo y se rodeó el territorio con una cerca de piedra con una reja de hierro fundido, fabricada en la fábrica de fundición artística de Kaslín.

La última vez que sonó la campana en el templo de Petro-Pavlovsk fue en la primavera de 1929. Después de eso, los bolcheviques derribaron la campana principal, y los utensilios y las iconos fueron requisados y enviados a Serov, donde sus rastros se perdieron.

Durante la Gran Guerra Patria, en el edificio del templo se estableció un albergue para 600 trabajadores movilizados para la construcción de minas. Dentro se instalaron literas de tres niveles y estufas de hierro. Los nuevos habitantes causaron daños al edificio, haciendo agujeros en las paredes y pisos, ahumando los arcos y dañando la cerca. Después de la guerra, el templo se utilizó como almacén, oficina, taller, club e incluso como taller de fabricación de ataúdes. El aspecto del edificio sufrió mucho: las paredes estaban dañadas, la mampostería de ladrillo fue desmantelada y la aguja principal del campanario fue quemada.

En la década de 1970 comenzó un movimiento por la restauración del templo. El 11 de marzo de 1976, el comité ejecutivo del Consejo de la ciudad de Severouralsk tomó la decisión de iniciar la restauración de la iglesia de Petro-Pavlovsk, monumento arquitectónico del siglo XVIII. Los ciudadanos comenzaron a recaudar fondos para la restauración.

En 1988, el templo fue entregado a la comunidad ortodoxa recién formada. La resurrección del templo fue apoyada por muchas empresas de la ciudad, incluyendo la fábrica de JBI, el taller de procesamiento de madera, el trust "Boksitstroy", "Zhilstroy", la base de autobuses 9 y otros.

La consagración del templo restaurado tuvo lugar el 26 de octubre de 1989, y ese día se celebró la primera Divina Liturgia en muchas décadas. Comenzaron los servicios regulares, aunque la restauración continuaba. En 1990-1991 se instaló en el campanario una aguja de titanio con una cruz, cúpulas de madera cubiertas con hierro para techado, y 7 campanas.