В XIX веке, в период активного развития промышленности в России, на землях Балахнинского района, рядом с деревней Сормово, в 1849 году была основана Машинная фабрика для буксирного и завозного судоходства. В связи с быстрым ростом заводских поселков в Сормове, в 1882 году по проекту архитектора П. П. Малиновского была построена церковь в честь святого благоверного князя Александра Невского.

Строительство церкви велось быстро: 24 апреля был заложен первый камень, а уже 30 декабря того же года церковь освятили. Помимо основного престола, посвященного князю Александру Невскому, в церкви был второй престол в честь святого Иоанна Предтечи. В 1887 году завершили строительство колокольни высотой 43 метра.

К концу XIX века церковь не могла вместить всех прихожан, и к 1905 году был возведен Спасо-Преображенский собор, также спроектированный Павлом Малиновским.

В 1924 году Александро-Невская церковь в Сормове была закрыта, и в её помещении открыли школу, а позже разместили столовую для заводских рабочих. Колокольню разобрали. В отличие от многих других церквей, возвращенных верующим в конце 1980-х и начале 1990-х годов, сормовский храм был передан Русской православной церкви лишь 17 июля 2003 года. 21 декабря 2013 года отреставрированный храм был заново освящён.

В настоящее время храм является памятником архитектуры регионального значения, а к 2018 году было завершено восстановление колокольни.