Впервые Знаменский храм как деревянное сооружение отмечен источниками начала XVIII века. Сгоревшую в 1736 году церковь в 1730-е -1740-е гг. возобновили в камне. Активное участие в её строительстве приняли тверские купцы В. И. Янковский и И. С. Протопопов. В пожаре 1763 года храм сильно пострадал, его даже предполагалось упразднить, но в 1790-е гг. несколько прихожан во главе с С. Соболевым отремонтировали церковь. В 1822 году тверской губернатор Н. С. Всеволожский испросил разрешения архиепископа на перестройку храмовой паперти. Разрешение было получено, но сооружение паперти растянулось на два десятилетия и завершилось в 1844 году. В результате у Знаменской церкви появился парадный портал, дословно повторяющий главный вход Екатерининского храма на Невском проспекте в Петербурге. Последний, как известно, выстроен Ж-Б. Валлен-Деламотом в 1760-е — 1780-е гг.
В Твери западный фасад церкви реконструировали по проекту губернского архитектора Н. Н. Легранда. Можно предположить, что тот повторил столичный образец в провинциальном городе. В 1850 году, после капитального ремонта, в Знаменском храме появился новый придел — во имя князей Александра Невского и Михаила Тверского. В 1875 году купец В. В. Светогоров установил новый иконостас, а в 1890 году — «металлический посеребрённый и местами позолоченный престол с выпуклыми изображениями под стеклом: Тайной Вечери, Знамения Богородицы, Илии, Николая Чудотворца, Арсения, епископа Тверского, князя Михаила Ярославича и священномученика Василия пресвитера Анкирского». Храм разрушен в 1930-е — 1940-е годы, а в 1954 г. на его месте строится библиотека Горького. В проект главного входа в здание органично были вписаны уцелевшие стены портика храма. Православные храмы Тверской земли
