19 марта 1861 года в Нижнетагильском Входоиерусалимском соборе прошел благодарственный молебен в честь отмены крепостного права в России. Царский манифест был зачитан также на площади перед заводоуправлением, где возникла идея построить церковь в честь великого князя Александра Невского и в память освобождения крестьян. По предложению бывшего заводского служащего Дмитрия Петровича Шорина 1 июня генерал-майор В.К. Рашет собрал служащих и купцов, предложив им подписать документ о строительстве храма и создании попечительского комитета. Подписали его 140 человек, поручив Шорину заниматься сбором пожертвований. 24 ноября в Перми была утверждена строительная комиссия, одобрившая проект церкви архитектора Гирста. 5 февраля 1862 года Синод благословил начало строительства храма на Вересовой горе, названной Александровской.

В первые два года в стены и своды храма было уложено около 600 тысяч кирпичей, но вскоре обнаружились проблемы с качеством кладки. Подрядчику предложили переделать работу, что задержало строительство на все лето. Для возведения храма требовалось не менее 40 тысяч рублей, но на начало строительства было собрано всего 3000. Различные сборы принесли лишь несколько сотен рублей. В.К. Рашет внес 400 рублей, а Павел Павлович Демидов, тысячу. В 1871 году была организована подписка по Нижнетагильской волости, по которой каждый работник должен был вносить 15 копеек в год. За шесть лет таким образом было собрано пять с половиной тысяч рублей. Заводовладельцы пожертвовали 500 рублей на крышу и 400 рублей на парчу для праздничных риз. Неизвестный жертвователь, скрывшийся под инициалами «А.А.Г.», передал 500 рублей и доверенность на продажу своего дома для отливки колокола. Им оказался Андриан А. Густомесов, бывший выпускник Выйского училища и соученик Шорина.

Иконостас храма был задуман как богатый, шестиярусный. Художник Ф.Д. Топорков выполнил резные работы и позолотил элементы иконостаса. На иконостасе были изображены иконы, символизирующие освобождение и благодарность Царю Освободителю. В нижнем ярусе изображены Спаситель, Богоматерь и святой Александр Невский. Во втором ярусе, сцены из жизни Богородицы и Александра Невского. В четвертом ярусе, Воскресение Спасителя и другие значимые сюжеты. Все иконы были выполнены тагильским живописцем В.П. Худояровым.

Александро-Невская церковь была освящена 6 декабря 1877 года, строительство заняло 16 лет. Церковь была впечатляющей и напоминала по фасаду церковь в Париже, но стоила в 25 раз дешевле. Во время гражданской войны церковь пострадала, а в 1937 году была закрыта. В 1988 году церковь передали общине верующих, началось ее восстановление, и 15 апреля 1989 года церковь была вновь освящена. Церковь каменная, однопрестольная.