Wzniesiono ją w latach 1844 – 1847, a rozbudowano według projektu rosyjskiego architekta Iwana Wasiljewicza Sztrema w 1867 roku.
Powstanie parafii prawosławnej w Piotrkowie związane jest z grupą religijną Greków, która przybyła do Piotrkowa z Macedonii w połowie XVIII wieku. Król Stanisław August zezwolił na otwarcie w 1778 roku prawosławnej kaplicy pw. Wszystkich Świętych przy obecnym placu Czarneckiego 10. Pierwszym proboszczem został Grek, Georgis z Chios, noszący polskie nazwisko Sergułowski. Kaplica ta funkcjonowała aż do 1844 roku kiedy to podjęta została decyzja o budowie cerkwi prawosławnej przy ulicy Słowackiego. Grunt pod kaplicę wykupiono od zakonników klasztoru oo. Pijarów. Budowę nowej świątyni ukończono w 1847 roku. Pierwszym proboszczem został ksiądz Mateusz Wierżykowski.
