Церковь построена в 2004 году по проекту екатеринбургского архитектора Виктора Симиненко. Он занимался проектированием и реставрацией большинства уральских святынь. Московские художники во главе с Владимиром Павловым, сторонником славянской иконописи, трудились над внутренним убранством храма. В оформлении фасада здания использованы элементы классицизма и традиции церковной архитектуры рубежа XIX‒XX веков. У здания семь золотых куполов и 11 колоколов. Высота постройки 36 метров, и она вмещает в себя до 800 человек. Это первый в Екатеринбургской епархии храм в честь Сергия Радонежского.
