Początkowo rosyjscy osadnicy mieli uczęszczać do soboru św. Jerzego na terenie twierdzy, faktycznie jednak nie czynili tego. Dlatego już w 1840 podczas wizyty cara Mikołaja I w Warszawie, nawet bez konsultacji z prawosławnym biskupem warszawskim Antonim, władze rosyjskie podjęły decyzję o budowie odrębnej cerkwi. Projekt budynku wykonał Jan Jakub Gay. Uroczyste położenie kamienia węgielnego pod budowę świątyni miało miejsce 10 maja 1844, zaś 29 sierpnia (według innego autora – września) 1846 odbyło się poświęcenie gotowego budynku, czego dokonał dziekan dekanatu warszawskiego ks. Teofil (Fieofil) Nowicki. Cerkiew była budowlą ceglaną, pięciokopułową. Łączny koszt jej wzniesienia wyniósł 30 228 rubli. Łączną liczbę wiernych uczęszczających do świątyni szacowano na ok. 400 osób. W 1853 spadła ona do 354 osób. Cerkiew otrzymywała stałe wsparcie rosyjskiego skarbu państwa w wysokości 100 rubli rocznie (nie licząc uposażenia duchownych i psalmisty). Od 1849 przy cerkwi w kolonii Aleksandryjskiej działała szkoła parafialna.