Согласно писцовой книге 1625 года, в то время церковь была деревянной и имела придел Жён Мироносиц. В Туле существовала ещё одна Георгиевская церковь, «на Ржавце», а в названии зареченского храма уточнялось: «под Ужовым болотом». Позднее добавились другие уточнения: «на Хопре», «в Казенной слободе», «на оружейной слободе». В 1696 году на этом месте стоял каменный храм во имя великомученика Георгия с приделом во имя апостола Иоанна Богослова. В 1757 году, из-за ветхости, церковь разобрали и начали строить новую, более обширную и прочную, во имя Сошествия Святого Духа, с приделами Иоанна Богослова и Георгия Победоносца. В приделах богослужения начались в 1766 году, а полностью храм был завершён к 1769 году, тогда же возвели колокольню с восемью колоколами. Строительство велось на пожертвования прихожан, среди которых выделялся Антон Пастухов. Купцы Вельские активно участвовали в украшении храма. В 1882 году на средства прихожан установили новый иконостас в Богословском приделе, а в 1886 году в Георгиевском. В первой половине 1890-х годов обновили главный иконостас и расписали церковь. В XVIII веке это был самый большой приход Гончарной и Кузнецкой слобод, включавший треть населения Заречья и жителей деревень Куруловки и Клоковой, а в 1856 году к нему присоединились Горелки и Протопопова. Среди прихожан были братья Красильниковы, владельцы заводов в Казанском, Уфимском уездах и Оренбургской губернии. По количеству и богатству украшений церковь превосходила все зареченские храмы. В середине XIX века в ней было более 17 пудов серебряной утвари, хотя и из низкопробного серебра. В «Тульских епархиальных ведомостях» 1866 года протоиерей Г. Панов отмечал, что церковь с алтарями расписана живописью, иконостасы позолочены, а престол окован листовым серебром. Серебряное одеяние на престол было сделано в 1847 году стараниями благотворителей, особенно церковного старосты Ивана Игнатьевича Самсонова. Некоторые ризы имели мемориальный характер. На храмовом образе «Сошествия Святого Духа на апостолов» была серебряная риза с надписью о событиях 1812 года, а образ святой Троицы украшала риза с упоминанием пожаров 1834 года. Каменная богадельня при церкви была снесена в 1830 году из-за ветхости, а в 1863-1864 годах построили новый двухэтажный дом, где разместился приют для стариков и училище для детей. В «Тульских епархиальных ведомостях» приводится список из 59 жертвователей на строительство богадельни и училища. Наибольший вклад сделал церковный староста Михаил Иванович Туляков. Архитектор И. Пастухов безвозмездно разработал проект здания и осуществлял надзор за строительством. Училище открылось 4 июля 1865 года, где дети обучались чтению, катехизису, арифметике и другим предметам. В 1895 году при храме начала действовать церковно-приходская школа. Улица, на которой находилась церковь, называлась Георгиевской, и до революции в Туле было две такие улицы. В 1924 году Георгиевскую улицу в Заречье переименовали в улицу Платона Луначарского. Георгиевская церковь была закрыта в 1930 году, вскоре была разобрана колокольня. Долгое время в здании находились конторы и склады. Сейчас его внешний вид печален. Дореволюционных фотографий храма не сохранилось, но специалисты предполагают, что он был построен в стиле барокко, хотя уцелевший декор относится к классицизму. В 1991 году здание церкви признали памятником истории и культуры регионального значения. Летом 2019 года полуразрушенное здание передали Тульской Епархии для восстановления. В августе и сентябре 2019 года были отслужены молебны о начале восстановления храма.