Возводилась возле юго-западного угла Благовещенского собора у горы на средства ушедшего на покой в Благовещенский монастырь патриаршего ризничего Иосифа Булгакова. Представляет собой поднимающийся восьмериком храм с крытой муравленой черепицей главкой и кованым золоченым крестом, с оконными наличниками, характерными для русского барокко конца XVII в. Церковь имела одноапсидный алтарь и деревянную западную паперть. В 20-х гг. XIX в. архитектор И.Е. Ефимов при ремонте здания вместо нее в ширину галереи собора возвел каменную паперть.
После строительства в середине XIX в. нового храма в честь Алексия Митрополита (ныне планетарий (при жизни Н.Ф. Филатова, сейчас здесь снова храм – Е. Х.)) церковь переосвятили в память посетившего в XIV в. Н. Новгород Сергия Радонежского. Стала именоваться Сергиевской.
Филатов Н.Ф. Нижний Новгород. Архитектура XIV – начала XX в. Нижний Новгород, 1994, с. 31.




