Храм расположен на кладбище посреди живописного соснового бора, который является частью лесопарка, охватившего город с юго-запада.
Идея закладки часовни в память освобождения от крепостной зависимости принадлежит церковному старосте И. Я. Ельшину. Он же занимался сбором средств и организацией строительства. По предложению управляющего В. С. Пятова было решено строить не часовню, а церковь «над прахом предков». Приговор о закладке храма огласили на общем заводском собрании 10 февраля 1864 года и тогда же городским обществом было пожертвовано до 150 тысяч штук кирпича и 700 руб. Освящение состоялось 31 октября 1868 года, кладбищенская Всехсвятская церковь была приписана к Троицкой заводской.
Характер планировки памятника и визуальный анализ его облика показывают, что первоначально это была центрическая крестообразная часовня с тесным, не предусмотренным ранее алтарем в восточной ветви. Имелось три верных проема, два из которых позднее были заложены. Колокольню пристроили в 1887 году по инициативе А. А. Зигеля, на что было потрачено 1205 руб. Благоустройство кладбища получило завершение в 1894 году, когда его территория была обнесена оградой на кирпичном цоколе с деревянным заполнением. Своеобразная объемно-пространственная композиция памятника может служить примером архитектурного наива. Нарочито сбитые, грубоватые пропорции, широкие, выпадающие не общего масштаба декоративные арки колокольни и крупные «сплющенные» главы наводят на предположение о непрофессиональном проектном решении храма либо о его вольной переработке в процессе строительства. Лаконичный декор фасадов составляют мелкий руст и пилястры нижнего яруса колокольни, антаблемент, обходящий все здание, лента неглубоких продолговатых ширинок, опоясывающая барабан в виде фриза. Но особенно сочно на фоне утрированных классицистических деталей выделяется бегунец, украшающий верхний ярус колокольни на уровне карниза и заполняющий широкий архивольт проемов звона. Центральное, круглое в плане пространство интерьера перекрывает купол, прорезанный кольцом светового барабана. Ветви планировочного креста и притвор имеют цилиндрические своды. Размеры здания в плане: длина — 19,2 м, ширина- 12,8 м. Высота колокольни с крестом около 15,0 м.
Во время Советской власти Храм был закрыт. Службы начались по благословению митрополита Хрисанфа Вятского и Слободского в 1993 году.
