Ступенчатое построение основного объёма, несколько растянутого по горизонтали, завершалось шатровым куполом с луковицей на высоком фонаре. Фасад церкви был лишён целостности, выглядел дробным, перенасыщенным деталями. Стремясь к единству внешнего и внутреннего вида, интерьер Красовский тоже спроектировал в манере XVII века.

Закладка церкви состоялась 18 августа 1902 года в присутствии епископа Ямбургского Сергия и отца Иоанна Кронштадтского.- 1912 годах. Храм был готов в 1905 году, однако его отделка затянулась. Лишь 7 октября 1912 года епископ Нарвский Никандр освятил кладбищенскую церковь. На Императорском фарфоровом заводе скульптор Август Карлович (Август-Хейнрик) Тимус выполнил по рисунку зодчего уникальный иконостас из фарфора, а царские врата сделали из чеканной меди.

В 1939 году храм был закрыт и использовался в качестве картофелехранилища. После Великой Отечественной войны в обезглавленной церкви был устроен литейный цех. В 1966 году при строительстве станции метро «Ломоносовская» здание было снесено, якобы оно мешало метростроевцам, хотя и не находилось непосредственно на месте будущего наземного павильона станции.

В 2008 году территория бывшего кладбища вместе с участком церкви была отдана под застройку. Там планировалось возвести многофункциональный комплекс с магазинами, участок обнесли строительным забором. Тем не менее, в январе 2009 строительство отменили, а территория была объявлена сквером. Осенью 2011 года петербургские учёные под предводительством Губернатора Георгия Полтавченко благоустроили его.

Одновременно с отменой строительства возродилась и идея восстановления Духовской церкви, ее поддержали городские депутаты и директор Императорского Фарфорового завода, на деньги которого в свое время возводился оригинальный храм.

Воссоздание церкви переходит в активную стадию. В 2011 году Комитет по строительству Правительства Санкт-Петербурга согласовал участок под строительство нового храма в переулке Матюшенко. В 2012 году при активном участии прихожан, фонда просвещения «МЕТА» и Императорского фарфорового завода был разработан проект воссоздания церкви. Его выполнили в мастерской ООО «Архстудия» под руководством Геннадия Соколова. На сегодняшний день план воссоздания уже прошёл согласование в Петербургской епархии и был лично утверждён митрополитом Владимиром (Котляровым). Проект предусматривает, что здание будет иметь облик близкий к историческому.

Весной 2012 года рабочие Императорского Фарфорового завода уже приступили к изготовлению убранства для будущей церкви, мастера работают над изготовлением оригинального фарфорового иконостаса. В ближайшее время будут обнародованы сроки начала работ по возведению самого здания.