В патриарших окладных книгах среди переславских церквей не упоминается Знаменская церковь. Однако, поскольку все церкви, уплачивавшие церковную дань в патриаршую казну, должны были быть записаны, вероятно, Знаменская церковь фигурирует под другим именем. В книгах с 1628 по 1746 год значится ныне не существующая в Переславле церковь Рождества Иоанна Предтечи. Некоторые из церквей XVII века, ныне исчезнувших, сохранились в виде приделов при других церквах, например, святого апостола Филиппа при Успенской церкви. Учитывая, что только в Знаменской церкви есть придел в честь Рождества Иоанна Предтечи, можно предположить, что под этим именем подразумевается нынешняя Знаменская церковь. Известно, что церковь Рождества Иоанна Предтечи существовала и до XVII века. В житии преподобного Даниила Переславского говорится, что он просил великого князя Иоанна Васильевича IV восстановить ветхую церковь, что указывает на её существование в начале XVI века. В XVII веке она платила дань в 1628 году четыре алтына с деньгою, а в 1653 году 1 рубль 2 алтына 2 деньги.

Во времена Петра Великого в Переславле была известна церковь Знамения Пресвятой Богородицы, расположенная "при кораблях". Это название объясняется либо наличием верфи, либо хранением кораблей на берегу после того, как Пётр Великий покинул Переславль. В начале XVIII века в Переславле уже существовала Знаменская церковь, которую в патриарших и синодальных книгах до 1746 года продолжали называть Рождества Иоанна Предтечи. Эта деревянная церковь была заменена в 1788 году каменным храмом, построенным вдовой майоршей Анной Ивановой Масловой. Внешний вид и внутреннее убранство церкви с тех пор значительно изменились. В церкви два престола: в холодной части в честь Знамения Пресвятой Богородицы, в тёплом приделе в честь Рождества Иоанна Предтечи. Церковь богато снабжена утварью, ризницей, святыми иконами и богослужебными книгами, некоторые иконы украшены серебряными вызолоченными ризами и жемчугом.

Церковные документы хранятся в целости, включая копии метрических книг с 1795 года и исповедные росписи с 1800 года. Особый причт при церкви существует с 1879 года и состоит из священника и псаломщика. Их содержание обеспечивается процентами с причтового капитала, доходами от служб и арендной платы с церковной лавки, всего около 620 рублей в год. Для причта имеются церковные дома. Земля при церкви составляет 458,5 сажен, куплено ещё 483 кв. сажени в 1882 году. На ремонт церковных домов есть капитал в 1 000 рублей. Церкви принадлежит деревянная лавка, сдаваемая в аренду за 102 рубля в год. В приходе числится 43 мужчины и 45 женщин, все православные. С 1863 года при церкви действует церковно-приходская школа, в которой в 1893 году обучалось 25 человек.

Церковь была закрыта в 1929 году и снесена в 1935 году, на её месте построили винный магазин. В 1998 году магазин разобрали, и на старом месте была возведена новая Знаменская церковь, освящённая в 2004 году. Современный храм выполнен в русском стиле и состоит из пятиглавого четверика, трапезной и шатровой колокольни. Второй престол посвящён Царю-Страстотерпцу и Новомученикам Российским.