Первый камень храма был заложен в 1803 году на средства Кирилла Разумовского. Церковь строилась одновременно с дворцом гетмана и была названа так же, как и деревянная церковь Батуринской крепости. Внутри церкви находится могила гетмана с надгробием в форме пирамиды, установленным в 1805 году на средства сына Разумовского. Автором и создателем надгробия стал известный скульптор Иван Мартос. На протяжении своего существования храм подвергался разрушениям и был полностью отреставрирован и освящен лишь в 2009 году. Сегодня храм действующий, здесь проводятся литургии, богослужения и торжественные церемонии.