Храм построен в сквере восточнее Дворца культуры ЧТЗ по проекту архитектора А. И. Кузьмина, главный инженер проекта Л. А. Бушуева. Церковь заложена 11 июня 1996 Храм в плане крестообразный, с развитой западной частью и 3 апсидами. Центральная имеет 5-гранную форму и акцентирована по высоте, 3-гранные боковые апсиды понижены. Основной объем храма имеет 8-скатное покрытие, увенчан большой главой. К западной части храма примыкает звонница в виде высокой стены с 3 проемами для колоколов, увенчанная золоченой главкой. Главы выполнены из нержавеющей стали с напылением нитрида титана. К звоннице примыкает небольшое крыльцо главного входа.
В цокольном этаже здания расположен придел нижнего храма Святых мучениц Веры, Надежды, Любови и матери их Софии (освящен 1 декабря 1996), имеющий 2 отдельных входа на главном фасаде. Особенностью нижнего придела является наличие бассейна-баптистерия для крещения взрослых с полным погружением.
Верхний придел освящен 6 января 1997. Паперть сложной конфигурации повторяет форму здания в плане. На фасадах выделяются узкие щелевидные окна и скромный кирпичный декор, выполненный в виде сдержанных обрамлений порталов, проемов звонницы и окон. Вертикальные пропорции окон и декора придают объему храма стройность и устремленность ввысь. Общее стилевое решение здания эклектично. При строительстве использованы современные технологии.
Наиболее значимыми в храмовом убранстве являются иконы, написанные русскими иконописцами в Греции: икона Целителя Пантелеймона (1908), “Богоматерь Троеручица” (ок. 1910) и 2 небольшие иконы “Спас в терновом венце” и “Два святителя” (Св. Иоанн и Св. Иаков, нач. 20 века). Исторической реликвией храма является икона “Явление Богоматери на Пюхтицкой горе”, вышитая бисером последней монахиней Челябинского Одигитриевского женского монастыря (60-е гг. 20 в.). Есть в храмовом убранстве элементы, выполненные в нетрадиционной технике: икона “Николай Чудотворец”, наборная из уральских камней (ок. 20 видов); икона, вышитая крестом; резное распятие с подставкой-голгофой из уральских камней и др. Двенадцать икон имеют ковчежцы с мощами святых угодников. Иконы современного письма выполнены в традиционной технике художниками иконописной мастерской (рук. А. А. Акулов).
Храм освящен 14 января 1997. В 2-этажном административном здании расположены воскресная школа, мастерские традиционных ремесел (иконопись, резьба по дереву) и крупнейшая в области православная библиотекака, имеющая более 7 тыс. томов.