Анастасьевскую часовню во Пскове построили в 1911 году, на работы были ассигнованы 2 тысячи рублей. Проект составил академик архитектуры Алексей Щусев, автор множества построек, среди которых— Мавзолей Ленина в Москве. При строительстве были использованы кирпич и псковская лещадная известковая плита.
Часовню возвели на месте древнего культового сооружения, просуществовавшего 200 лет и посвящённого той же святой. Духовенство разрешило возвести над ним каменную надстройку до уровня насыпи и поставить новую часовню как на фундамент, сверху.
Заказчиком строительства стало Управление внутренних водных путей к шоссейных дорог, заплатившее Алексею Щусеву 800 рублей за проект. Художник Николай Рерих в 1913 году создал эскизы росписи интерьера часовни, теперь они являются предметом особой охраны. Изначально вход в неё был устроен с моста через реку, с северной части.
Анастасьевскую часовню закрыли после революции 1917 года, были утрачены барабан и глава. В годы Советской власти здание использовали для хозяйственных целей, живопись на стенах забелили. В 1970 году из-за реконструкции моста Советской Армии часовню сняли с фундамента и установили на берегу Великой возле устоя сооружения. При переносе ориентацию здания изменили согласно христианской традиции — теперь оно поставлено алтарём на восток.
