Вірменську церкву було споруджено в 1763 році.
Одним з джерел фінансування будівництва була єврейська громада, яка повинна була сплачувати кожного року 1000 злотих. Будівництво церкви тривало 15 років.
Брак коштів відчувався навіть після побудови храму - до 1800 року споруда стояла без зовнішньої штукатурки.
Церкву було збудовано в барочному стилі. Розписи виконав відомий польський художник Ян Солецький. До нашого часу збереглися його композиції "Акафист Богородиці" та "Вознесіння". Скульптури в храмі були створені учнем Йоана-Георга Пінзеля - Матвієм Полейовським.
Через еміграцію вірмен до Угорщини відчувалася нестача прихожан. В 1811-26 роках церква була зачинена.
В 1868 році Вірменський костел згорів ("Мармулядова пожежа"). В 1870 році було проведено реконструкцію, яка дещо змінила вигляд храму.
Під час Першої світової війни храм був досить сильно пошкоджений - була пробита стеля та побитий фасад. Роботи по відновленню церкви тривали протягом 1919-1930 років.
За радянської влади в будівлі був відкритий музей релігії та атеїзму. Перед церквою-музеєм стояв макет ракетного модуля, який був виготовлений на місцевому локомотиворемонтному заводі.
З 1990 року будівля належить Українській Автокефальній Православній Церкві.
