Храм Александра Невского в Одессе был заложен 22 марта 1897 года, на территории 411 военного госпиталя, по улице Пироговской, на добровольные пожертвования военачальников, меценатов и прихожан.
В 1914 году храм посетил Император Российской империи Николай II.
Храм играл огромную религиозно-нравственную воспитательную роль для воинов, находящихся на исцелении в госпитале.
В 1947 году храм был закрыт, а в мае 1951 года, решением Одесского городского совета депутатов, здание передаётся в собственность Одесского военного округа. В помещении храма размещается склад, а позднее – клуб.
После распада СССР в сентябре 1999 года храм, по согласованию с руководством Южного Оперативного командования, передаётся православным верующим.
С 2001 года в храме проводятся реставрационные работы.
15 февраля 2001 года проводится первая Божественная Литургия.
12 сентября 2002 года храм был освещён Владыкой Агафангелом митрополитом Одесским и Измаильским.
На территории храма построена и освящена часовня в честь блаженных Матрёны Московской и Ксении Петербургской. В часовне находится частица мощей Матрёны Московской.
Вокруг храма разбит прекрасный сквер с фонтанами, где можно просто укрыться от дневного зноя, послушать плеск воды и на время уйти от суеты современной жизни, дав душе своей умиротворение.