Строительство приурочили к 100-летию алтайских горных заводов.
Источник фото: 2ГИСВ конце 1820-х годов на Демидовской площади, главной площади Барнаула началось строительство масштабного архитектурного ансамбля: здания горного госпиталя, горного училища, богадельни и храм святителя Димитрия Ростовского. Стройка была приурочена к 100-летию алтайских горных заводов.
Храм, в отличие от всего комплекса зданий Демидовской площади, построили довольно быстро. Его освятили 30 апреля 1831 года.
Сначала церковь святителя Димитрия являлась домовым храмом при богадельне, впоследствии — домовым храмом при Алтайском Горном правлении, при главном управлении Алтайского округа.
В 1920 году храм был закрыт, в советские годы там располагались киноклуб, спортивное общество «Спартак», клуб краевого совета промысловой кооперации, магазины и другие организации. В 1991 году в здании после пожара обрушился купол.
19 мая 2009 года над куполом храма был установлен крест. В 2011 году церковь восстановили.
Современный адрес церкви: площадь Спартака, 10.