Рядом с Троицким и Преображенским соборами находится одноэтажный трапезный храм, посвященный святому князю Александру Невскому. О его появлении предсказывал батюшка Серафим дивеевским сестрам, хотя в его время здесь располагалось сельское кладбище. Каменная трапезная была построена в 90-е годы XIX века при игумении Марии Ушаковой. В храме чаще всего служили зимой. Обычно еду доставляли в корпуса, а на общую трапезу сестры собирались только в праздники. Трапезный зал мог вместить до 1600 человек одновременно. Кухня находилась в западной части здания. В советское время здесь размещались клуб, библиотека и кинотеатр.

Процесс возвращения трапезного корпуса монастырю длился с 1997 по 2000 год. 1 августа 2000 года в отреставрированном храме прошла праздничная трапеза с участием Патриарха Московского и всея Руси Алексия II, а 14/27 ноября 2000 года храм был освящен митрополитом Нижегородским и Арзамасским Николаем.

В 2001 и 2002 годах храм был расписан мастерами Палехской иконописной мастерской "Лик". Площадь росписи составляет более 1200 кв.м. Основные сюжеты включают фреску «Успение Пресвятой Богородицы» на западной стене и две фрески на восточной стене, посвященные преподобным и священномученикам Дивеевским. На северной стене изображены Нерукотворный образ Спасителя и Архангелы Михаил и Гавриил, а на южной, святой князь Александр Невский. Потолок украшен орнаментальной композицией с 25 медальонами, изображающими святителей, преподобных и мучеников.