Старое Глазковское предместье моложе Иркутска, известно уже с последней трети XVII века. Кое-кто, вспоминая зимовье на Дьячем острове, даже говорит о том, что именно здесь начинался Иркутск. Тем не менее, до создания сухопутного Кругоморского тракта в начале XIX века предместье оставалось слабо заселённой, небогатой и достаточно отдаленной территорией, приписанной в приход Троицкой церкви, находившейся за Ангарой и не всегда доступной прихожанам, особенно в осеннее и весеннее время, при замерзании и вскрытии реки. В начале XIX века у жителей растущего и богатеющего Глазковского предместья появилось желание создать собственный храм. Уже в 1811 году прошение о постройке на свой счёт каменной церкви во имя Св. Николая в д. Могилево, напротив Иркутска, подавал иркутский купец Н.С. Чупалов. Однако его инициатива практического воплощения не получила, и ещё около полувека Глазково оставалось без церкви.
14 ноября 1857 года на имя Иркутского и Нерчинского Епископа Евсевия поступило прошение глазковских жителей о построении в предместье каменной церкви, в котором указывалось, что староста Троицкой церкви Я.С. Малков приобрел на собственный счёт приличное место в центре предместья площадью 600 кв. сажен, обнёс его забором, приготовил нужные для построения храма материалы и готов взять на себя все расходы, связанные с его строительством. Кроме того, он готов на личные средства построить и дом для священника. К прошению был приложен план предполагаемой церкви. Жители просили благословения преосвященного на построение однопрестольного каменного храма с деревянной колокольней во имя святителей Николая Архиепископа Мирликийского Чудотворца и Иннокентия I Епископа Иркутского Чудотворца, причисления его к Троицкой церкви и организации при нём православного кладбища. После рассмотрения данного прошения 8 декабря того же года преосвященный Евсевий дал согласие на построение церкви и причисление её к приходской Иркутской Троицкой церкви. Кроме того, он указал на необходимость согласования плана и фасада церкви с Иркутской губернской строительной комиссией, а места строительства – с губернским архитектором.
Весной 1858 года оба согласования были получены, и в воскресный день 27 апреля того же года церковь была заложена. Этому предшествовали божественная литургия в церкви Св. Григория Неокесарийского и ныне находящейся в ограде Троицкой церкви, совершенная самим епископом Евсевием, и крестный ход к месту закладки. Насколько большое значение придавалось в то время основанию нового храма, свидетельствует тот факт, что в процессии участвовали председательствующий в совете Главного управления Восточной Сибири, управляющий губернией, председатель казённой палаты и городской голова. Храм был воздвигнут в течение полутора лет.
18 сентября 1859 года на имя кафедрального протоиерея Ф. Петухова поступил рапорт об окончании сооружения храма и его полной готовности к освящению: приготовлении иконостаса, церковной утвари, ризницы, богослужебных книг и пр. В воскресенье 20 сентября новопостроенный храм был освящён преосвященным Евсевием с соборным духовенством. Сооружение и обустройство храма обошлись Я. С. Малкову примерно в 10 тыс. руб. серебром, кроме того, на богослужебные книги, ризницу и другие нужды от разных благотворителей поступило ещё около 2 тыс. руб. Строительство храмов во все времена было делом достаточно дорогим.
Церковь была построена в стиле классицизма. Здание храма составили притвор, включающий нижний ярус колокольни и служебные помещения, четверик храма и апсида, предназначенная для размещения алтаря. Боковые стороны алтаря, вытянутого с севера на юг, были выполнены заподлицо с четвериком храма. Двускатная кровля храма, первоначально деревянная, была увенчана малым восьмериком. Скупой декор фасадов составляли плоские лопатки с прямоугольными филёнками по всей высоте, рамочные наличники. Вход в церковь находился с западной стороны, с крыльца. Стены церкви были сложены из кирпича 8х13х27 см, оштукатурены и побелены. Общие размеры постройки в плане соответствовали 21,7х18,4 м.
Возможно, однопрестольный храм довольно быстро стал тесен для растущего населения Глазково. Вероятно, причиной его расширения явились какие-то иные проблемы, но уже четыре года спустя, также в воскресный день 16 июня 1863 года, преосвященный Парфений совершил литургию в Николо-Иннокентьевской церкви, по случаю заложения придела к северной стороне храма, сооружаемого на средства местного жителя И.С. Могилева. При заложении присутствовал исполняющий должность генерал-губернатора М.С. Корсаков.
Строительство придельного храма во имя Успения Божьей Матери происходило не так быстро, поскольку он был освящён архиепископом Парфением 28 апреля 1866 года, почти три года спустя после начала строительства. Подробностей освящения Иркутская летопись не приводит. Вновь пристроенный северный придел в определённой степени нарушил строгую симметрию, присущую постройкам эпохи классицизма. Он был несколько ниже первоначально построенного храма, имел отдельный вход, его апсида была полукруглой, декор предельно скуп. После этого строительные работы в храме в основном ограничивались текущим ремонтом. Ремонтные работы производились главным образом на средства церковных старост Николо-Иннокентьевского храма.
В ходе ремонтных работ 1883 года масляной краской с украшениями выкрашен изнутри главный храм, сделаны две рамы и двери со стёклами. И самое главное: была пробита арка из главного алтаря в придельный и оба храма как бы объединились единым пространством. На особом месте эти работы стоят не потому, что в процессе их были проведены структурные изменения в расположении храма, а потому что стоимость самих работ достигала 1 200 руб. Средства на их проведение составились частью из денежных пожертвований прихожан церкви, а частично из денежной субсидии, предоставленной с разрешения епархиального начальства. Перед Первой мировой войной возник вопрос о расширении храма и пристройке к нему ещё одного придела с деревянной колокольней. Был составлен проект пристроя и начат сбор средств на его возведение. Начавшаяся вскоре Первая мировая война и последовавшие вслед за ней революция, Гражданская война и установление власти большевиков перечеркнули все планы расширения и переустройства храма.
Провозглашённая затем политика государственного атеизма, гонения на церковь и её раскол, отход от церкви большого количества прихожан, плачевное состояние экономики имели самые печальные последствия и для Николо-Иннокентьевской церкви. Изъятие церковных ценностей, реквизиция церковных зданий и временная сдача их общинам верующих пагубно отразились на состоянии её здания. Даже о возможности покупки «20 досок, гвоздей и стёкол» общине пришлось согласовывать с горсоветом, но ответ был отрицательным. В 1932 году совет уполномоченных Глазковской Николо-Иннокентьевской церкви обращается в городской совет с жалобой на расхищение и порчу церковного имущества: разломана и похищена церковная ограда, сломаны оконные рамы, расхищается церковная утварь, бьются стёкла и др. Просьба совета о наблюдении Свердловской ночной охраной за церковным имуществом в ночные часы также осталась без ответа.
Более того, 10 сентября 1933 года на основании постановления президиума Иргорсовета от 28 августа 1933 года с колокольни Николо-Иннокентьевской церкви сняты все шесть колоколов и увезены на базу Восточно-Сибирской краевой конторы металлолома. Индустриализация страны нуждалась в металле, а чувства верующих мало кого интересовали. Десять дней спустя комиссия Иркутского городского совета произвела осмотр здания Николо-Иннокентьевской церкви и нашла его неудовлетворительным. 25 апреля 1934 года Николо-Иннокентьевская церковь была официально закрыта, а здание и имущество передано государству. Однако «не подлежащее ремонту здание» не снесли, а передали отделу культуры под размещение клуба. Назвали новое учреждение культуры кинотеатром «Заря». Со временем вместимость кинотеатра перестала удовлетворять возросшее население бывшего Глазковского, а ныне Свердловского предместья. В начале 1970-х годов был построен кинотеатр «Чайка», а пришедший в упадок кинотеатр «Заря» был закрыт в 1979 году Здание никого не интересовало и оказалось заброшенным.
Постановлением облисполкома № 73 от 22 февраля 1990 года здание бывшей Николо-Иннокентьевской церкви было признано памятником местного значения. В 1994 году Всесоюзным обществом охраны памятников истории и культуры совместно с Иркутской патриархией был поставлен вопрос о реставрации храма, а затем разработан и её проект. В 1997 голу здание церкви вернули Иркутской патриархии. Летом этого же года на территории храма были проведены спасательные археологические работы, поскольку ещё с конца XIX века здесь осуществлён сбор подъёмного археологического материала. Оказалось, что место расположения Николо-Иннокентьевской церкви активно освоено ещё, по крайней мере, пять тысяч лет назад. Было выделено четыре культуросодержащих горизонта, несущих серьёзную информацию о жизни древнего населения Восточной Сибири. Между тем в начале 1998 года в бывшем доме священника, последовательно служившим для размещения пионерского клуба, районной библиотеки и магазина автозапчастей, начал действовать возрождённый Николо-Иннокентьевский храм.
В 2000 году проблему восстановления каменного храма Иркутская патриархия и Центр сохранения историко-культурного наследия стали обсуждать с участием руководства Восточно-Сибирской железной дороги. Было решено на том же самом месте построить новый храм. В первой половине 2001 года авторским коллективом института «Иркутскжелдорпроект» выполнен проект воссоздания церкви. Полуразрушенный остов старого каменного здания был снесён. Осенью был заложен фундамент нового храма и начато строительство цокольного этажа. С ноября возводился основной объём церкви с колокольней, в первой половине 2002 года завершено их строительство, а отделочные работы – в сентябре 2003 года.
Новое здание в целом соответствует оригиналу. Основными отличиями от первоначальной планировки храма являются появление цокольного этажа и замена ложной главки над Никольским приделом световой. Колокольню украсили новые колокола, специально заказанные Восточно-Сибирской железной дорогой на воронежском колокололитейном заводе. Самый большой колокол весом в 400 кг отлит на личное пожертвование начальника ВСЖД А. И. Касьянова. Здание обладает повышенной сейсмостойкостью, к нему подведены все коммуникации. С учётом новейших технологий решён вопрос теплоснабжения – в храме установлены полы из керамогранита с подогревом и тепловые завесы. Частично решён вопрос внутреннего убранства храма: в производственном объединении Московской патpиapxии «Софрино» приобретены паникадила, иркутскими художниками изготовлены временные иконостасы. Иконостас придела Св. Иннокентия I Епископа Иркутского, перенесённый из деревянного здания, размещён в цокольном этаже.
28 сентября 2003 года при большом стечении народа, в присутствии строителей и благотворителей состоялось освящение всех трёх приделов вновь созданного храма, которое провёл архиепископ Иркутский и Ангарский Вадим в сослужении настоятелей иркутских церквей. Первоначально в храме было два придела – Николо-Иннокентьевский и Успенский. В процессе воссоздания появился третий придел, расположенный в цоколе здания. Его освятили во имя Св. Иннокентия, а существовавший прежде Николо-Иннокентьевский придел был освящён как Никольский.