În anul 1891, din fondurile fraților Sinadino - Ioan și Victor (de naționalitate greacă), a fost construită o biserica, și numită în onoarea tatălui lor Pantelimon Sinadino "Sf. Pantelemon".  Locul pentru construcția templului a fost dăruit, mai devreme, 17 noiembrie 1887, de mama fondatorilor bisericii d-na Alexandra Zoti.

Biserica și cripta pentru familiia Sinadino au fost proiectate în stil bizantin de arhitectul Alexandru Bernardazzi.

În martie anul 1891, construcția templului este finalizată, iar sfințirea bisericii are loc la 13 octombrie 1891. Casa sfîntă deținea 10 case, dintre care,în una  trăia pastorul și diaconu, și restul aparțineau Liceului Greco-rus.

De la întemeierea bisericii și până în anul 1940, în perioade diferite au slujit mai mulți preoți. Arhimandritul Nicolae Nicolaidis, Gerasim Teologhid, Sofronie Fotoroulos, protoiereul  Constantin Moraitachis.

Din 1912-1938 în rol de față bisericească a slujit diaconul  Filaret Hristostopides, care a murit în anul 1938, la Chișinău. În  perioada conducerei Uniunii Sovietice mormântul cu osemintele familiei Sinadino a fost distrus, iar oasele – aruncate. La început în biserică au păstrat materiale de construcție, iar apoi a fost amplasat depozitul studioului "Moldova-film", dar pe urmă ea a fost reamenajată, și a servit ca o sală de expoziție și  degustare a băuturilor alcoolice.

După, o lungă perioadă  de inactivitate, în anul 1991 biserica a fost din nou întoarsă Mitropoliei Moldovei. Aceasta s-a întîmplat  datorită protoiereului Valeriu Bazatin, iar după toate pregătirile necesare, el a făcut prima  predică în templul la 8 noiembrie anul 1992.

Protoiereul Valeriu Potoroacă este stăpînul  bisericii din iulie 1997 până în prezent. Arhimandritul Iosif Gardalic și protoiereul Ilie Potoroacă au slujit ca fețele bisericești.

Astăzi, preoții templului sunt Valeriu Pîslăraș și Eugen Onicov.

Din 2000 până în 2004, sau  efectuat lucrări de reparații în interiorul bisericii în stil bizantin. S-a instalat un iconostas nou din lemn de stejar. Pentru stima si memoria  fondatorilor bisericii, se țin legături strînse de comunicare cu Ambasada Greciei la Kiev, cu comunitatea greacă din Republica Moldova, precum și cu consulatul.