Приход был основан в 1938 году русским эмигрантами. Для совершения богослужений стал приезжать священник Андрей Лысенко и совершать богослужения на частной квартире. Постепенно собрали средства на строительство храма; был приобретён участок, на котором построили деревянный дом, где разместились церковь и квартира настоятеля, а впоследствии была заложена каменная церковь.
Первым настоятелем прихода был Александр Малинин. В 1994 году храм Перешёл из РПЦЗ в Московский Патриархат, после чего в Порту-Алегри была создана резиденция постоянного представителя Русской православной церкви в Бразилии. С 1995 года общину стал окормлять протоиерей Анатолий Топала. Со временем он стал настоятелем храма и благочинным Бразильского округа.
4 октября 2009 года служением богослужением в храме Преподобного Сергия Радонежского начались торжества, посвящённые 100-летию русской общины в штате Риу-Гранди-ду-Сул, которое совершил митрополит Аргентинский и Южноамериканский Платон (Удовенко) и благочинный Бразильского округа протоиерей Анатолий Топала. 6 октября состоялось торжественное заседание в Законодательном собрании штата Риу-Гранди-ду-Сул, на котором было официально объявлено, что законом штата от 24 апреля 2009 года — 9 октября объявляется Днем русской диаспоры на юге Бразилии.
