Каменный пятиглавый храм с ярусной колокольней, построен в русском стиле по проекту архитектора А. М. Кочетова, в память о "чудесном спасении царской семьи" при крушении поезда и как увековечивание памяти "Царя-миротворца, в Бозе почившего Александра III".
Храм освящен в 12 октября 1903 году, повторно в 1992 году, чином Великого освящения – в 2003 году.
Дополнительным основанием к строительству храма именно во имя Нерукотворного образа Спасителя служило то обстоятельство, что во время крушения поезда государь Александр Александрович имел при себе копию с древней чудотворной Вологодской иконы Нерукотворного Спаса.
Практически сразу после крушения поезда по указу Правильствующего Синода был составлен и издан специальный молебен в честь чудотворного образа Спаса Нерукотворного.
Нижегородское купечество решило выстроить близ городского острога храм в честь Спасителя. В 1888 году был открыт сбор средств на строительство церкви. В Комиссию по сбору средств вошли самые состоятельные финансисты-промышленники: Н. А. Бугров, Н. Е. Башкиров, А. А. Блинов, А. М. Губин, В. А. Соболев и другие.
В 1897 году был создан Строительный комитет, который возглавил Я. Е. Башкиров. В следующем году среди членов Императорского Санкт-петербургского общества архитекторов был объявлен конкурс на разработку проекта храма для Нижнего Новгорода. В нем приняли участие 18 наиболее признанных в стране зодчих. Первой премии удостоился проект архитектора А. М. Кочетова.
Александр Мстиславович Кочетов (1861 – 1912) незадолго перед тем получил звание академика, активно участвовал в конкурсных проектах для Севастополя, Минеральных вод Кавказа, строил в Петербурге. Планировалось, что Спасская церковь в Нижнем Новгороде будет построена в древнерусских традициях XVII века по типу храма Животворящей Троицы в Останкино.

Контроль за строительством храма осуществлялся академиком архитектуры В. П. Цейдлером. 26 августа 1903 года на колокольню был поднят последний Большой колокол, а 12 октября того же года епископ Назарий (1901 – 1910) освятил церковь.
Росписи храма частично воспроизводят росписи храма Христа Спасителя в Москве и Владимирского собора в Киеве. Они были выполнены по картонам художников Семирадского, Нестерова, Васнецова и др. После революции Спасский храм стал одним из немногих действующих приходов нагорной части города.
Некоторое время с начала 20-х годов здесь располагалась архиерейская кафедра, возглавляемая тогда митрополитом Сергием (Страгородским) (1924 – 1934). С 1924 по 1926 год Владыка числился в клире Спасского храма.

Храм был закрыт в 1937 году, в помещении церкви находились складские помещения швейного предприятия «Весна». В 1991 году Спасский храм был возвращен верующим, а в 1992 состоялось повторное освящение церкви. Полным архиерейским чином храм был освящен в 2003 году.