В начале 1750 годов территорию всего квартала между Фурштатской, Кирочной улицами, Воскресенским проспектом (Чернышевского), Косьмодамианским (Мелитопольским) переулком занимал Артиллерийский госпиталь. В 1759 году во дворе госпиталя построили деревянную церковь Косьмы и Дамиана.
В 1847 году артиллерийские подразделения были передислоцированы по новым адресам, и в казармах расположился лейб-гвардии Сапёрный батальон. Из-за отсутствия средств долгое время церковь оставалась деревянной. В 1854 году церковь Косьмы и Дамиана сгорела.
Рядом с местом, где располагалась утраченная церковь, в центре квартала в 1876 году была заложена Церковь святых Косьмы и Дамиана лейб-гвардии Саперного батальона .
Архитектор Максимилиан Месмахер спроектировал крестообразный низкий безкупольный храм двойного назначения. Он должен был одновременно служить и церковью, и манежем. Однако из-за возражения священников учения в этих помещениях не производились.
В 1885—1886 году церковь была реконструирована, возвели большой купол, изменили алтарь. Для лучшего освещения были сделаны новые окна.
В 1899 году к церкви из Петергофа перенесли памятник сапёрам - бронзовый парящий орёл на гранитном камне.
Церковь функционировала до 1933 года. До 1950 года в помещении церкви работала библиотека. При строительстве станции метро «Чернышевская» церковь была разобрана.
Сейчас на этом месте располагается станция метро и две школы №183 и №197.
