Церковь во имя Всех Святых, каменная, одноэтажная и однопрестольная, была третьей из церквей, заложенных на территории монастыря, и второй, освященной в дополнение к Успенской церкви. Она возникла на месте часовни, построенной в честь захоронения двух почитаемых местными жителями блаженных Андрея и Василия, живших в XVIII веке. По указу Пермской Консистории 7 августа 1817 года здесь была заложена Всехсвятская церковь, освященная в 1822 году по благословению епископа Пермского Иустина.

По описанию Иконникова В., кровля храма была дугообразной, на деревянных стропилах, покрыта железными листами, окрашенными в зеленый малахитовый цвет. На алтаре и церкви было две деревянные, шаровидные главы, обитые белым железом, с железными крестами, окрашенными желтым кроном. Алтарь имел полукружие длиной 5,5 аршин и шириной 5 аршин с тремя полуциркульными окнами. На западной стороне находились двери в полуциркульную деревянную паперть, из которой дверь вела на север на крыльцо.

К концу XIX века церковь обветшала и вместе с больничным корпусом была разобрана. В 1900 году на средства екатеринбургского купца Михаила Ивановича Иванова было построено новое здание в кирпичном византийском стиле. Храм отличался характерными признаками поздневизантийского зодчества: полуциркульные окна, аркады, плоские купола и неоштукатуренные кирпичные стены.

Внутри здание имело форму креста, с куполом в виде фонаря, без колокольни, соединенное с двухэтажным корпусом. На первом этаже корпуса размещалась богадельня на 80 человек, а на втором, больница на 20 коек. Из корпуса в церковь вел теплый коридор, с верхнего этажа которого можно было попасть на хоры, откуда открывался вид на внутреннее убранство храма.

После установления советской власти в 1920 году монастырь был закрыт, и церковь оказалась первой из закрытых из-за связи с жилыми помещениями. Здание внешне почти не изменилось, но было лишено крестов и внутреннего убранства, подверглось перепланировке.

В 2003-2004 годах монастырь провел реставрацию храма и части перехода. Были устроены подсобные помещения и исповедальня, выполнены электромонтажные, штукатурные и отделочные работы, установлено отопление, отремонтирована кровля, уложены полы из керамогранита и установлена кованая решетка ограждения хоров. Территория вокруг храма была благоустроена.

Освящение храма состоялось 2 апреля 2005 года.