Свято-Алексеевская церковь в Харбине существует с 1912 года, когда деревянное здание церкви было перенесено из посёлка Алексеевка в район Харбина Модягоу. В своё время церковь также была перенесена в посёлок Алексеевку в 1908 году, а до этого располагалась в Корпусном городке. Церковь была приписана к Никольскому собору и первые богослужения в ней совершал командированный из собора священник Илия Архангельский.
Весной 1913 года на церкви достроили колокольню. Указом Святейшего Синода от 23 марта 1917 года в Модягоу был открыт самостоятельный приход. Иерей Илья Архангельский, не желая оставлять службу в соборе, до февраля 1918 года исполнял должность настоятеля Алексеевского прихода по совместительству. В феврале 1918 года на должность настоятеля избран священник Петр Антонов. В феврале 1924 года настоятелем стал протоиерей Пётр Рождественский. Приход в Мадягоу считался одним из наиболее многолюдных.
В сентябре 1930 года началась постройка нового каменного храма на перекрёстке улицы Церковной и Скобелевской. Руководил строительством известный в Харбине инженер Михаил Васильевич Карбышев. Ему тайно помогал архитектор Ю. В. Смирнов. Он был гражданином СССР, и ему не полагалось участвовать в культовом строительстве, однако это не помешало ему стать душой проекта. Освящение храма состоялось 6 октября 1935 года.
В церкви имелось три алтаря: главный престол во имя святителя Алексия митрополита Московского, правый придел во имя святителя Иннокентия митрополита Иркутского, левый посвящен иконе Пресвятой Богородицы «Всех скорбящих радость».
Церковь закрылась в 1956 году. При помощи выпускников училищ КВЖД (железная дорога) большая часть церковной утвари была переправлена в Сан-Франциско и сегодня хранится в Скорбященском соборе. Поселений настоятель храма, протоиерей Стефан, принял мученическую смерть. Храм был перестроен под столовую и продуктовый склад.
Уже в 1980 году храм был отремонтирован и передан патриотической ассоциации китайских католиков.
Рядом с церковью организована зона отдыха, с современным благоустройством, дизайн которого навеян художественным стилем Алексеевской церкви.