Автором проекта этой церкви стал знаменитый архитектор Огюст Монферран, создавший Исаакиевский собор и Александровскую колонну в Санкт-Петербурге. В 1816 году в Нижнем Новгороде стали строить сооружения для переведённой сюда Макарьевской ярмарки, которой, конечно же, был нужен храм. Его строительство подошло к концу в 1822 году.
Ярмарка работала только один месяц в году, поэтому из соображений экономии церковь приписали к Спасо-Преображенскому собору, расположенному в Нижегородском кремле. Староярмарочным его стали называть после возведения неподалёку храма Александра Невского. Собор построен по главной оси плана Нижегородской ярмарки за Главным ярмарочным домом.
Поскольку храм был построен на насыпном грунте, его часто подмывали паводки, и здание начало оседать, стены покрылись трещинами. В конце 19 века церковь подверглась капитальной реставрации и была повторно освящена. В 1906 году рядом построили новую колокольню, так как прежняя звонница могла упасть на храм.
После революции в Спасском Староярмарочном соборе был открыт склад, в 1989 году его передали Горьковскому епархиальному управлению. На данный момент церковь является старейшим сооружением Нижегородской ярмарки. В 2009 году перед ней установили памятник нижегородцам, которые участвовали в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
