Церковь расположена на месте старинного Троицкого мужского монастыря, который был известен с 1626 года. Главный храм монастыря был посвящен Живоначальной Троице и имел придел в честь преподобного Александра Свирского. В народе его называли "Черной Троицей", чтобы отличить от близлежащей приходской церкви, именуемой "Белой Троицей".

После указа Екатерины Великой о создании монастырских штатов монастырь был закрыт, а его храмы стали приходскими. К тому времени Троицкий храм сильно обветшал, и служить в нем было почти невозможно. Священник Пантелеимон Иванов вместе с прихожанами обратился к церковным властям с просьбой разрешить строительство новой каменной церкви. Разрешение было получено 28 марта 1766 года. Строительство нового храма заняло около 15 лет, и главный престол был освящен в 1777 году. В 1833 году храм переименовали в Свято-Духовской, чтобы отличить от соседней Троицкой церкви, "Белой Троицы". Приход всегда был бедным и даже несколько раз приписывался к другим. Главная улица Голодаевка, ныне Пролетарская, объясняет причину этого.

После революции, 8 мая 1929 года, церковь одной из первых в городе была закрыта и передана под типографию Промкомбината. Колокольню частично разрушили, купол снесли, а само здание изменили пристройками. В 1995 году типографию перенесли в новое здание, и церковь передали общине верующих "Кипарис". Обезображенный храм нуждался в капитальном ремонте. Первое богослужение состоялось уже 17 декабря 1995 года в праздник великомученицы Варвары. Настоятелю храма, молодому священнику, выпускнику Московской духовной семинарии Сергию Жулину, потребовалось много усилий, чтобы восстановить красоту Дома Божия.

Несмотря на трудные условия для проведения богослужений, Духовская церковь стала одной из любимых в городе. При общине верующих была открыта Воскресная школа для детей, проводились катехизаторские курсы.