Раньше на месте этой церкви располагалась Рыбная слобода, что дало название храму. Он является частью единого архитектурного ансамбля вместе с домом церковного причта. Каменный Рождественский храм был освящён в 1743 году.
12 мая 1763 года в Твери произошёл крупный пожар, во время которого в церкви сгорели несколько десятков человек, находившиеся внутри на богослужении. Храм вновь освятили в 1771 году, а через шесть лет был построен каменный дом причта. В 1838 году состоялось освящение придела в честь святого Митрофана Воронежского, построенного за счёт купца П.Г. Кобелева.
В 1918 году церковь была закрыта, после были утрачены многие архитектурные элементы и перестроен интерьер. Здание храма использовали ДОСААФ и прочие организации. В 2010-2012 годах прошла реставрация церкви, в 2013 году на её звонницу были подняты колокола.
