Церковь, посвященная Тихвинской иконе Божьей Матери, была построена на возвышенности над рекой Сылвой, на месте, где с 1695 года находился Тихвинский девичий монастырь. После его закрытия здесь образовался самостоятельный приход. В 1758 году рядом с деревянным храмом был возведен каменный придел в честь Иоанна Богослова, а к 1763 году завершено строительство основного каменного Тихвинского храма. Это одноэтажное здание трапезного типа с кубическим двусветным четвериком и низкой пятигранной апсидой, выполненное в стиле барокко. С храмом и иконой связано предание о чудесном вмешательстве Богородицы в 1774 году, когда жители Кунгура, выйдя с иконой на вал, заставили пугачевцев отступить. В 1881 году церковь была перестроена: трапезная и колокольня были разобраны, а вместо них возведена новая трехярусная колокольня высотой почти 70 метров. Значительные средства на перестройку выделил купец Я.С. Губкин, а проект разработал А.Б. Турчевич. Колокольня выполнена в готическом стиле с арками и стрельчатыми кокошниками. Она служит отличной площадкой для обзора города.

Церковь была построена на пожертвования, в том числе на средства воеводы Юрия Афанасьевича Матюнина, который внес 700 рублей. В 1758 году был освящен каменный придел во имя Иоанна Богослова, а 24 мая 1763 года, главный каменный храм. В 1775 году купец Егор Юхнев основал при церкви богадельню для мужчин, а его сын Василий позже финансировал открытие училища в 1789 году. В 1801-1802 годах была построена каменная ограда, часть которой сохранилась до наших дней. Первоначально церковь состояла из двух частей: главного холодного храма и теплого придела Иоанна Богослова, отделенного аркой и стеклянными дверями. Каменная колокольня примыкала к храму с западной стороны. Церковь построена из красного кирпича с декоративными элементами из фигурного кирпича. Ее сводчатые перекрытия укреплены металлическими тягами, а фундаменты выполнены из бутового камня. Двусветный храм увенчан пятиглавием, с малыми главами по углам четверика. Углы храма выделены пилястрами, а карниз украшен орнаментом.