Храм освящен 14 апреля 2010 года Епископом Саратовским и Вольским Лонгином. Построен рядом с разрушенным в советское время собором во имя святого равноапостольного князя Владимира.

Собор был разрушен в начале 30-х годов. Парк же в 1936 году, после соответствующей перестройки и проведенного благоустройства, получил название Детского парка.

На месте храмового здания ныне расположен стадион. Единственное сохранившееся здание храмового комплекса — причтовый дом — ныне занимает Центр детского и юношеского творчества. Несколько лет назад между Саратовской епархией Русской Православной Церкви и администрацией города Саратова была достигнута договоренность о строительстве нового храма на свободной площадке в юго-восточном углу парка.

10 июня 2005 года была зарегистрирована община Владимирского храма. Вскоре началось строительство. По проекту новый храм будет уступать по размерам историческому. Высота его по плану должна составить 27 метров. 23 октября 2005 года Преосвященнейший Лонгин, епископ Саратовский и Вольский, совершил Чин закладки нового храма.

По инициативе администрации Детского парка на время до окончания строительства общине предоставлено временное помещение для совершения богослужений, где 12 ноября 2005 года благочинный Центрального округа Саратовской епархии протоиерей Василий Антипов совершил Чин положения Святого Антиминса. Утварь для нового храма была пожертвована из саратовского храма в честь Казанской иконы Божией Матери.

28 июля 2009 года был совершен Чин освящения колоколов, после чего самый большой колокол весом в 230 килограмм был поднят на колокольню.

За богослужением особо поминался новопреставленный раб Божий Владимир — ктитор храма Владимир Викторович Жидков.

В дар храму были преподнесены две иконы, в том числе старинный образ Владимирской иконы Божией Матери XIX века.