В середине 2000-х годов руководство АК «Туламашзавод» решило построить православный храм на территории предприятия. Инициатива создания Православного центра на заводе появилась ещё в 2000 году благодаря работникам. Изначально планировалось возвести церковь на месте Храма Иконы Божией Матери «Всех Скорбящих Радость», построенного в 1844 году и снесённого в советское время, но позже решили разобрать старое административное здание завода на углу улиц Мосина и Советской для будущего строительства.

Строительство храма началось 5 декабря 2007 года и было приурочено к 70-летию завода. Архитекторы из Иваново вели работы полтора года, и 15 мая 2009 года храм был освящён.

25 мая 2011 года, в честь 300-летия начала оружейного производства в Туле, рядом с храмом заложили колокольню, которую построили и освятили 16 февраля 2012 года.

28 июля 2012 года на территории храма открыли и освятили бронзовый памятник Святому равноапостольному великому князю Владимиру.

Храм выполнен в старинном стиле, отражающем особенности деревянного зодчества древней Руси, по образцу святынь в Кижах и на Селигере. Он построен из оцилиндрованных сосновых брёвен без использования гвоздей. Высота храма до купола составляет около 14 метров, а купола с крестом, чуть более четырёх метров. Купола и кресты покрыты долговечным материалом «под золото» с тринитротитаном.

Колокольня имеет два яруса, шестиугольную форму и арочные проёмы. Внутри звонницы расположена парадная лестница, а в центре первого яруса, цветомузыкальный фонтан. На звоннице установлено шесть колоколов, исполняющих 14 мелодий.

Кованая ажурная ограда комплекса выполнена по эскизам решётки Летнего сада в Петербурге, которую также создавали тульские мастера.

На прилегающей территории разбиты клумбы и цветники, а здания церкви и колокольни освещаются тёплым светом в ночное время.