Церковь была заложена в 1885 г. на землях Гефсимании, приобретенных архимандритом Антонином Капустиным. На этих землях был грот, где, по традиции, находились апостолы Петр, Иаков и Иоанн, когда Иисус молися в Гефсимании. Эти земли, по традиции, были свидетелями событий, связанных с Фомой, не присутствовавшим на погребении Святой Богородицы в долине Иосафатовой. Эти земли были важнейшим приобретением Российской империи в Иерусалиме конца 19-го века и разработка проекта церкви была поручена выдающемуся петербургскому архитекору Давиду Ивановичу Гримму.