Les documents des XVIIe et XVIIIe siècles mentionnent l'emplacement de l'église des saints Cosme et Damien comme un faubourg de Rostov. L'église se trouvait sur la route principale vers Iaroslavl. Les terres autour du lac étaient très fertiles et, avec le temps, sont devenues la propriété de riches marchands tels que les Poudovs et les Timonins, ainsi que des propriétaires terriens et des fabricants Kekins et Shchotkins, et des habitants de la ville comme les Makonins et les Sveshnikovs. Dans la seconde moitié du XVIIIe siècle, l'église de la Sainte Trinité, située dans la zone de l'actuelle scierie Tsikornaya, a été fermée. Sa paroisse et ses objets liturgiques ont été transférés à l'église des saints Cosme et Damien. Au début du XIXe siècle, la route a été déplacée, et l'église s'est retrouvée à l'écart. Cependant, le terrain de l'église s'est élargi jusqu'à la nouvelle route, où se tenait une chapelle à l'intersection d'une ruelle et d'une rue. Avec la bénédiction de l'évêque de Rostov, Athanase, et les efforts des paroissiens, l'église a été construite en briques. D'abord, en 1769, une chapelle a été consacrée dans la partie chaude en l'honneur des saints Cosme et Damien de Rome. Ensuite, le maître-autel de l'église d'été a été consacré en l'honneur de la Sainte Vierge Marie, Odigitria. En 1775, sous le prêtre André, la construction de l'église a été achevée, et le jour de la célébration de l'icône de la Mère de Dieu Odigitria, une chapelle a été consacrée au nom du roi Constantin et de la reine Hélène dans la partie chaude. La construction et l'embellissement de l'église ont duré six ans. Les participants à cette œuvre, le prêtre Maxime Nikiforov et le diacre Athanase, sont mentionnés dans les inscriptions sur les croix commémoratives.

Malgré la consécration du maître-autel en l'honneur de la Sainte Vierge Marie, Odigitria, l'église est plus souvent appelée l'église Cosme-Damien. Les historiens notent que l'on peut juger du rôle de l'église des saints Cosme et Damien par les affaires de la Consistoire spirituelle de Iaroslavl et de l'administration spirituelle de Rostov. L'église Cosme-Damien est mentionnée plus souvent que d'autres églises de Rostov. Son emplacement assurait une affluence importante et des possibilités de revenus. Il y avait un cimetière pour les paroissiens près de l'église.

Selon les données de 1908, l'église possédait 1812 verges carrées de terre à Rostov et 8 dessiatines 1875 verges carrées dans le district de Rostov. Le capital de l'église s'élevait à 2008 roubles 26 kopecks, et celui de la paroisse, à 8788 roubles 76 kopecks. La paroisse était composée d'un prêtre et d'un psalmiste. La paroisse comptait 633 personnes de Rostov et des faubourgs environnants. Au début du XXe siècle, l'historien local A.A. Titov mentionne l'église, notant l'icône du saint prophète Élie de 1664 et l'icône miraculeuse de la Mère de Dieu de Smolensk du XVIe siècle. Le chœur et les icônes datent de 1775.

Pour la première fois dans une publication imprimée, l'icône Odigitria est qualifiée de miraculeuse, bien qu'il n'y ait pas de témoignages écrits sur des miracles. L'icône du saint prophète Élie et l'icône Odigitria se trouvent dans l'exposition d'art ancien russe du musée du Kremlin de Rostov. Il y a aussi l'icône de la Mère de Dieu, la Buisson Ardent. Un fonds de documents anciens a été conservé aux Archives d'État de la région de Iaroslavl.

La richesse et l'importance de l'église ont conduit à sa fermeture en 1926, l'une des premières dans la ville. Les paroissiens ont retardé la fermeture pendant un an en utilisant le droit d'appel. Le conseil municipal a décidé de fermer l'église en juillet 1925, mais la décision finale est venue un an plus tard. L'église a été fermée en juillet 1926, une partie des biens a été transférée au musée, une autre à la société religieuse d'Avraamiev, et une partie a été détruite.

Les anciens se souviennent moins de la fermeture de l'église et des répressions que de la chute des cloches. Avec la cloche, la sonnerie et la vie de l'église ont cessé. Le bâtiment de l'église est devenu un club de pionniers, puis une caserne pendant la guerre, et ensuite un logement. Au cours des dernières décennies, l'église était connue comme un point de collecte de bouteilles en verre.

La renaissance de l'église a commencé en 1995. La restauration a été effectuée par le Patriarcat de Rostov. Actuellement, la partie chaude de l'église est utilisée pour les services religieux. Le saint autel est dédié aux saints Cosme et Damien d'Asie, consacré le 13 octobre 2002 par le prêtre Vyacheslav Savinykh. En janvier 2004, la paroisse de l'église des saints Cosme et Damien de l'éparchie de Iaroslavl de l'Église orthodoxe russe a été créée.