Благовещенская церковь в Арзамасе, одна из старейших приходских церквей города, была основана в XVII веке и располагалась рядом со Спасо-Преображенским монастырем, на левой стороне оврага, разделявшего город и посад. До 1775 года на этом месте стояли две церкви, объединенные в один приход: деревянная, холодная, посвященная Благовещению Пресвятой Богородицы, с двумя приделами, правым в честь святого Иоанна Предтечи и левым в честь Архистратига Михаила, и каменная, теплая, в честь трех вселенских святителей, Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста, также с двумя приделами, правым в честь святого Николая Чудотворца и левым в честь святой мученицы Параскевы Пятницы. Рядом с храмами находилось приходское кладбище.

Строительство новой Благовещенской церкви началось в 1775 году и завершилось в 1788 году. Средства на строительство были собраны прихожанами, которые стремились к качеству и надежности. Церковь была двухэтажной: на первом этаже, теплая, на втором, холодная. В храме было шесть престолов, посвященных тем же святым, что и в старых церквях, и даже антиминсы остались прежними, прослужив более ста лет. Архитектура храма была удачно выбрана и частично заимствована из Успенского собора Саровской пустыни. Прихожане активно участвовали в строительстве, даже молодые девушки помогали, принося кирпичи для каменщиков.

В 1777 году игумен Иоасаф из Арзамасского Спасо-Преображенского монастыря освятил все три престола в нижней теплой церкви. В 1784 году епископ Владимирский и Муромский Виктор освятил главный престол в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. Остальные два придела были освящены в 1788 году протоиереем Иоанном Андреевым.

18 апреля 1928 года городские власти решили закрыть 11 церквей, включая Благовещенскую, чтобы использовать их здания для школ и больниц. После решения Президиума ВЦИКа РСФСР от 25 января 1929 года было постановлено закрыть 7 приходов, включая Благовещенский, где планировалось разместить школу. Власти заинтересовались богатством церкви: общий вес колоколов составлял 1214 пудов, а позолоченной меди с куполов сняли 1647 кг. Также были изъяты позолоченный иконостас, подсвечники и серебряные ризы икон.

В 1930-е годы храм, лишенный куполов, использовался как общежитие для студентов педагогического техникума. В последние годы советской власти на первом этаже находилась мастерская по производству памятников, а на втором, контора треста столовых и ресторанов.

В 2004 году здание было передано Церкви и приписано к восстанавливающемуся Спасо-Преображенскому мужскому монастырю, начались ремонтные работы. Первое богослужение состоялось на Рождество Христово в 2006 году. Сейчас в храме регулярно проводятся монастырские богослужения.