Храм во имя Равноапостольного Великого Князя Владимира при психиатрическом отделении Николаевского военного госпиталя был открыт в 1869 году. В госпитале с 1869 года стали лечить душевнобольных, которые поначалу помещались в деревянных бараках. Однажды на это обратил внимание Великий Князь Владимир Александрович, главнокомандующий столичным военным округом. По его приказу инженер-полковник В.Н. Васильев из Главного Инженерного управления, при консультации известных психиатров — профессоров И.М. Баланского и И.П. Мержеевского, разработал проект отдельного трехэтажного здания на 100 коек «согласно последним требованиям психиатрии». Его заложили 19 июля 1890 года в присутствии Великого Князя.
Церковь на 300 человек находилась на верхнем этаже, посреди здания, и освещалась с двух сторон большими окнами с витражами. Украшенный лепкой потолок поддерживали два ряда коринфских колонн. Храм вместе с отделением был освящен протоиереем А.А. Ставровским 21 августа 1894 года в присутствии Великого Князя Владимира Александровича и приписан к церкви Николаевского военного госпиталя.
Закрыта церковь в 1918 году при о. Петре Федоровиче Львове. 9 ноября 1920 года иконостас передан в церковь Михаила Архангела в деревне Мельницы Гдовского уезда. Здание занято отделением Окружного военного госпиталя.
Богослужение возобновлено 4 марта 2000 года.
В статье использованы материалы книги В.В. Антонова и А.В. Кобака «Святыни Санкт-Петербурга»