Каменный храм во имя Пресвятой Богородицы был заложен в середине XVIII века рядом со старой деревянной церковью в южной части Якутска. Строительство финансировал купец 1-й гильдии Дмитрий Барабанов. Это было третье в мире каменное сооружение, возведённое на вечной мерзлоте. Освящение храма состоялось в 1773 году. Изначально он представлял собой двухъярусное здание с кирпичным сводом и восьмигранным куполом, выполненное в стиле "нарышкинского" барокко.
Храм посещали не только жители Якутска, но и православные якуты из Хатасского и Табагинского наслегов, а также путешественники, следующие по Иркутскому тракту. Особой популярностью церковь пользовалась у ямщиков, которые останавливались здесь, чтобы поставить свечи и помолиться перед дальней дорогой. Обе церкви — и каменная, и деревянная — славились богатым убранством, включая иконостас с большой иконой "Страшный суд".
В 1862 году по инициативе архиепископа Иннокентия (Вениаминова) храм был расширен: к нему пристроили трапезную с приделами и трёхъярусную колокольню. Работы велись на средства вдовы Анны Чепаловой. Однако в 1922 году, во время Гражданской войны, деревянную церковь разобрали на дрова, а каменную лишили куполов и колокольни.
В советский период здание использовалось под различные нужды: здесь размещались геологическая выставка, лаборатории Института космофизики и аэрономии, а также часть фондов научной библиотеки. Лишь в 1997 году храм вернули Якутской епархии, но окончательно его освободили только к 2004 году. Реставрационные работы завершились в 2009-м, и уже в декабре состоялось первое богослужение.
Сегодня Богородицкий храм восстановлен в прежнем великолепии. В боковых приделах установлены новые золочёные иконостасы, освящённые епископом Романом в 2013 году. Центральный придел планируется украсить историческим иконостасом из Иоанно-Предтеченского храма, который сейчас реставрируется в Нижнем Новгороде. Таким образом, этот уникальный памятник архитектуры вновь стал духовным центром Якутска.