На месте, где сейчас стоит храм, изначально располагалось кладбище. Однако в соответствии с планом застройки Тулы 1779 года, эта территория была отведена под жилые дома. Самую старую, западную часть кладбища решили не сносить. Именно здесь, на пересечении современных улиц Марата и Чапаева, в 1857 и 1864 годах был построен храм в честь Донской иконы Божией Матери. Проект храма разработал архитектор Тульского оружейного завода М. А. Михайлов. 3 февраля 1856 года проект был представлен в Санкт-Петербурге в департамент искусственных дел Главного управления путей сообщения и публичных зданий. После доработки в столице проект был утвержден императором Александром II 1 марта 1857 года.

Средства на строительство храма пожертвовали оружейники, особенно значителен был вклад Максима Лялина в размере 10 тысяч рублей. Также часть денег поступила от императора Александра II в награду тульским оружейникам. Храм был построен в «тоновском» стиле. Помимо главного престола, освященного 27 сентября 1864 года, в храме были ещё два: правый, освященный 22 ноября 1864 года во имя Троицы, и левый, освященный 17 января 1865 года во имя преподобного Максима Исповедника. В 1892 году началось строительство колокольни, которое длилось семь лет. В 1894 году при храме открыли церковноприходскую школу. Донскую церковь закрыли 16 февраля 1930 года по постановлению президиума Мособлисполкома. Здание планировали использовать под детский сад или библиотеку, но эти планы не были реализованы, и церковь снесли.

В начале 1990-х годов археологи обнаружили основание старого храма в сквере. По инициативе Владимира Могильникова, главы администрации Пролетарского района, на добровольные пожертвования 97 трудовых коллективов и 49 частных лиц был построен новый храм во имя иконы Божией Матери «Донская». Его освятили 6 мая 1995 года. Высота храма вместе с крестом превышает 16 метров, а внутренняя площадь составляет 77 м².