История церкви Агонии, как и церкви Преображения на горе Тавор, неразрывно связанна с выдающимся итальянским архитекором Антонию Барлуцци. Он прибыл в Иерусалим в сотаве войск английской армии под командованием генерала Алленби. Настоятель ордена Францисканцев, знакомый с семьей Барлуции, благодаря древним связям семьи Барлуцци с Ватиканом, поручает Антонио первый проект на участке земли в Гефсиманском саду. Этот участок был приобретен орденом в Турецкой Палестине еще в 1681 г. Средства на строительство храма были пожертвованы многими католическими общинами разных стран, и этот факт отображен в одном из названий церкви - Храм всех Наций.