Местность, ограниченная с юга р. Упою, с востока — р. Тулицей, с севера — Тростянкою, неоднократными царскими указами была закреплена для жительства «самопальных мастеров», которых переселяли с других районов и поселяли за рекою Упою «на Хопре».

Пользуясь дарованными им правами и льготами, «самопальники кузнецкой слободы» (с 1820 г. они стали писаться «оружейниками») быстро увеличивались в количестве, и из 30 самопальных мастеров в 1595 г. число их возросло до 749 в 1704 г. и до 1500 человек в 1779 г. Для удовлетворения духовных нужд оружейников в XVII в. существовали два деревянных храма, которые в 1730—1734 гг. были заменены каменной двухэтажной церковью.

Храмоздателем считается Акинфий Никитич Демидов, сын основоположника тульских заводов Никиты Демидова. Храм назывался то церковью Рождества Христова (по престолу верхнего этажа, освящённому в 1735 г.), то «Никольскою, что на оружейной слободе», по имени церкви нижнего этажа. В 1734 г. внизу были устроены приделы во имя Святого Апостола Андрея Первозванного и Преподобного Тихона Калужского.

Близ нижней трапезной церкви была устроена в 1724 г. часовня-склеп для погребения членов семьи храмоздателя Никиты Демидова, его сына Акинфия и второй жены сына Евфимьи Ивановны, скончавшейся в 1771 г. В храме находилось много ценных икон, некоторые из них были украшены ризами и венцами, вырезанными из дерева (сохранились от времени татарского ига).

Здание церкви построено в стиле петербургского барокко 30-х годов XVIII в., колокольня ярославо-суздальской архитектуры XVII—XVIII столетий.

В советское время церковь закрыли. Здание было занято под склад.

Храм возвращён верующим. Действующий.