Свято-Алексеевская церковь в Харбине была основана в 1912 году, когда её деревянное здание перенесли из посёлка Алексеевка в район Модягоу. До этого, в 1908 году, церковь была перемещена в Алексеевку из Корпусного городка. Она была приписана к Никольскому собору, и первые богослужения проводил священник Илия Архангельский, командированный из собора.

Весной 1913 года на церкви появилась колокольня. Согласно указу Святейшего Синода от 23 марта 1917 года, в Модягоу был образован самостоятельный приход. Иерей Илья Архангельский, не желая покидать службу в соборе, до февраля 1918 года совмещал её с обязанностями настоятеля Алексеевского прихода. В феврале 1918 года настоятелем стал священник Петр Антонов, а в 1924 году его сменил протоиерей Пётр Рождественский. Приход в Модягоу считался одним из самых многолюдных.

В сентябре 1930 года началось строительство нового каменного храма на пересечении улиц Церковной и Скобелевской. Руководил проектом известный инженер Михаил Васильевич Карбышев, а архитектор Ю. В. Смирнов, хотя и был гражданином СССР и не имел права участвовать в культовом строительстве, активно помогал. Освящение храма состоялось 6 октября 1935 года.

В церкви было три алтаря: главный престол в честь святителя Алексия митрополита Московского, правый придел в честь святителя Иннокентия митрополита Иркутского и левый, посвящённый иконе Пресвятой Богородицы «Всех скорбящих радость».

Церковь закрылась в 1956 году. Благодаря выпускникам училищ КВЖД, значительная часть церковной утвари была перевезена в Сан-Франциско и теперь хранится в Скорбященском соборе. Настоятель храма, протоиерей Стефан, принял мученическую смерть. Здание церкви было перестроено под столовую и склад.

В 1980 году храм отремонтировали и передали патриотической ассоциации китайских католиков.

Рядом с церковью создана зона отдыха с современным благоустройством, дизайн которой вдохновлён художественным стилем Алексеевской церкви.