À la mi-XIXe siècle, l'église en bois de la Nativité de la Vierge sur le cimetière ne satisfaisait plus les besoins des croyants de la partie nord-ouest de Semenovo. Les paroissiens décidèrent de construire ici une grande église en pierre. L'initiateur de la construction fut le prêtre de la cathédrale de la Résurrection, Ioann Ioannovitch Raïkovski. Grâce à ses efforts, un terrain supplémentaire près du cimetière fut attribué par la douma de la ville de Semenovo pour la construction du temple. Avec le maire I.A. Bochkarev, un acte de constatation du lieu pour la nouvelle église fut rédigé le 17 août 1856.

En mars 1859, l'évêque Antoniy donna sa bénédiction pour la construction de l'église au nom de Tous les Saints. En 1863, la maçonnerie de l'église était achevée, à l'exception d'une petite partie du clocher. L'église était construite selon un projet proche des modèles, dans le style russo-byzantin. Le temple était un carré à coupole unique avec une salle à manger, reliée au clocher sous un dôme en oignon. En 1864, les travaux de finition à l'intérieur du temple commencèrent. À partir de mai de la même année, des chapelles étaient aménagées dans la salle à manger : la droite en l'honneur du prince bienheureux Alexandre Nevski et la gauche en l'honneur de Saint Georges le Grand Martyr. La consécration de la chapelle droite eut lieu le 3 octobre 1866, et celle de la gauche, le 9 juin 1867. En 1867, la maçonnerie du clocher en pierre fut achevée. En 1875, le temple fut décoré d'icônes et un iconostase fut installé. En 1883, l'église fut endommagée par un incendie. Une clôture en pierre autour de l'église et du cimetière fut construite en 1904.

Dans les années 1930, le temple fut fermé et ses dômes furent détruits. Pendant longtemps, le bâtiment fut utilisé comme station de pompage. Au début des années 1990, l'église fut restituée à l'Église orthodoxe russe.