Св. Косма и Дамиан считаются покровителями кузнецов, поэтому до 1794 г. Космодемьянский храм в Калуге находился на Богоявленской улице, близ кузниц. Потом кузницы и храм были перенесены к Московским воротам.
Храм пострадал от пожара в 1754 г., а колокольня была выстроена лишь в 1836 г. В 1881 г. главный иконостас обновлен и вызолочен, а 1886 г. были установлены иконостасы приделов, украшенные резьбой и позолотой. В 1888 г. весь храм был расписан, а имевшаяся живопись возобновлена.
В описях 1626 и 1685 г. он значится под именем церкви Николая чудотворца что за лавками, древян, шатром, в старом остроге, с приделом во имя Космы и Дамиана. В XVIII в. храм находился возле теперешнего Богоявленского храма. В 1754 г. деревянный храм пострадал от пожара. А в 1755 г. на том же месте был построен новый каменный храм в честь св. Николая. В 1794 г. на основании Высочайшего утвержденного нового плана г. Калуги Никольский храм был разобран и перенесен на настоящее место. Постройка была закончена в XVIII веке.
Главный престол нового храма освятили во имя Спаса Нерукотворного (праздник 16/29 августа), но в народном восприятии церковь осталась под именем Козьмодемьянской, хотя этим святым в ней был посвящён лишь придел (другой придел – свт. Николая).
Из церковных предметов, имевшихся в храме до революции, следует указать Евангелие, напечатанное на синей бумаге (1755 г.), и требник 1658 г. Церковь славилась иконой Божией Матери «Страстная». Это была особая, местночтимая икона, очень древняя. Украшена она была дорогой серебро-вызолоченной ризой, жемчугом и драгоценными камнями. В церкви также находилась Почаевская икона Божией Матери, привезенная из Почаевской лавры. Она висела вверху арки, и раз в неделю, под воскресенье, после всенощной, ее спускали на шнурах вниз. И тогда прихожане получали возможность к ней приложиться.
Уникальная красота не спасла храм от советского вандализма. Служившие здесь священники иеромонах Антоний (Кобелев)и иерей Николай Вылежинский «за антисоветскую агитацию» были арестованы в 1926 году. О. Антоний был сослан в Белгородскую область, где жил до своего расстрела в 1931 г, второйбыл сослан в Нижегородскую область, после чего судьба его не известна.
В 1937 г. храм был окончательно закрыт и оборудован для временного содержания заключённых.
Закрытие храма воинствующими безбожниками сопровождалось кощунствами, святотатством и глумлением над святыней. Пытаясь превратить храм в хлев, комсомольцы решили замазать известью церковные фрески. Когда комсомольцы пришли на следующий день в храм, то увидели, что лики святых сияют ярче прежнего. Тогда они решили замазать иконы масляной краской, но лики святых проступили и через краску. Комсомольцы, увидев, что все их труды остались тщетными, пришли в неописуемую ярость. Один комсомолец схватил молоток и долото и хотел было сбить святые изображения, но не успев нанести ни одного удара упал бездыханным.
Подобное чудо произошло и при снятии колоколов. Когда комсомольцы стали с колокольни сбрасывать колокола, то первый из сбрасывающих упал с колокольни и был раздавлен упавшим на него колоколом.
После закрытия храма, здание стало использоваться как изолятор временного содержания заключенных. Заключенные находились внутри храма, а снаружи стояли вооруженные охранники. При реставрационных работах, проходивших уже в наше время на восточной стене северного придела, на уровне головы человека в стене были обнаружены пулевые отверстия, которые были произведены выстрелами из револьверов. Зная, что в тридцатых годах в храме содержались заключенные, можно предположить, что в храме производились их расстрелы.
В послевоенные годы храм использовался в качестве гаража и хозяйственных складов. В хрущевские времена, когда началась новая волна гонений на Русскую Православную Церковь, храм не тронули из-за его очень красивой, оригинальной архитектуры.
В послевоенные годы в нем был гараж и хозяйственные склады. В 1960 г. храм был объявлен памятником архитектуры и градостроительства республиканского значения. И все это время он использовался в качестве складских помещений вплоть до передачи Церкви. К сожалению, варварское отношение к храму способствовало ее медленному разрушению. Ценности, хранимые в нем ранее, давно бесследно исчезли.
17 июля 1992 г.храм был возвращен Калужской епархии на основании распоряжения администрации Калужской области № 279-р от 3 апреля 1992 г. и является Архиерейским Подворьем.27 августа 1998 г.архиепископом Калужским и Боровским Климентом (Капалиным) в сослужении с епископом Людиновским Георгием (Грязновым) и многочисленным калужским духовенством было совершено освящение престола центрального алтаря, и в храме начались регулярные богослужения.
С 1992 по 1996 гг. настоятелем был протоиерей Николай Суходолов, с 1997 по 2016 гг. – протоиерей Георгий Гафаров, 23 мая 2016 г. настоятелем назначен протоиерей Сергий Третьяков, проректор Калужской духовной семинарии по учебной работе, председатель Отдела по культуре Калужской епархии, кандидат богословия.
В храме совершаются богослужения, хотя реставрационные работы продолжаются и по сей день.
В скверике перед южным фасадом церкви – памятник всем павшим в Афганистане, Чечне и других «горячих точках». Из-за близости к нему (и к мемориалу на площади Победы) церковь, по сложившейся современной традиции, можно назвать ещё и поминальной воинской.
При храме действуют две воскресные школы – для детей и для взрослых. По субботам в 16.00 проводятся духовно-просветительские беседы настоятеля с прихожанами, организуются паломнические поездки.
