Церковь построена в духе позднего неорусского стиля по проекту инженера В. Н. Чекалова в конце 1904 года на месте старой станционной часовни 1889 года постройки на средства прихожан. Освящена в 1905 году во имя святого преподобного Серафима Саровского. Службы проходили в выходные дни и велись силами Успенского монастыря. Считается, что в росписи храма принимал участие александровский художник-иконописец и реставратор живописи Ф. Д. Лавровский.
В 1920-е годы храм был закрыт и долгое время пустовал. В начале 1950-х годов здание было значительно изменено - разрушена звонница, сломана шатровая крыша, демонтирован алтарь. Долгое время в нем располагалась столовая александровского участка Московской железной дороги.
Храм передан в безвозмездное пользование Владимирской Епархии Русской Православной Церкви в соответствии с Федеральным Законом "О передаче религиозным организациям культовых зданий и иного имущества" 24 июля 2003 года.