Александро-Невская Горнозаводская церковь появилась в Петрозаводске, когда история города насчитывала уже более ста лет. Не случайным явился выбор посвящения главного престола храма: святой благоверный князь Александр Невский, канонизированный Русской Православной Церковью как славный защитник Отечества, издавна почитался покровителем северного Олонецкого края. Один из приделов первой церкви Петрозаводска во имя апостолов Петра и Павла был освящен в честь святого князя Александра Невского. Недаром и Александровский пушечный завод, с которого началась история столицы Карелии, был назван именно в честь небесного патрона русского воинства.
Мастеровые пушечного завода первоначально являлись прихожанами Зарецкой Троицкой церкви, сооруженной еще в 1792 году по благословению олонецкого епископа Вениамина на средства купеческой вдовы Ертовой из города Вытегра. По традиции здесь, на правом берегу реки Лососинка селились мастеровые со своими семьями. Местность была "голая, каменистая и болотистая", поэтому впоследствии получила название "Голики", "Голиковка". До постройки Троицкой церкви в Петрозаводске находился всего один храм, деревянный Петропавловский собор, возведенный по плану императора Петра I. По просьбе мастеровых Александровского завода, городских мещан и купцов при кладбищенской Троицкой церкви 12 июня 1800 года был учрежден самостоятельный приход. Как сообщает архивный документ, "по тесноте приходские люди… граждане и обыватели все желание иметь особого священника с причетом и с выдачею им довольного жалованья объявили". В том же году по общему согласию и одобрению прихожан для проведения богослужений и требоисполнения в заводских кварталах Зарека (так называлась старая рабочая слобода) и Голиковка был избран священник Афанасий Иванов. Ему полагалось жалование от завода 200 рублей. В 1808 году (по другой версии чуть позднее, в 1811 году) рядом с Троицким храмом был заложен фундамент для новой заводской церкви во имя святого князя Александра Невского. Однако скоро работы прекратились: "план по ближайшему рассмотрению оказался неудобным". Начавшаяся в 1812 году война надолго прервала строительство.
Между тем через некоторое время стало ясно - Александровскому заводу крайне необходим более обширный храм. Рабочая слобода постепенно расширялась, число заводских рабочих в первой четверти XIX в. неуклонно росло (по данным историков А.М Пашкова и С.Н. Филимончик, в 1812 году на заводе трудилось 808 человек; в 1819 году - 1390 человек). Если судить по клировой ведомости, в 1817 году прихожанами Троицкой церкви, где служили протоиерей Иосиф Ярославлев, диакон Иван Федоров, дьячек Феодор Афанасьев и пономарь Иван Соколов, были 1100 мужчин и 1020 женщин "заводского разного звания чиновники, военные и мастеровые Александровского завода"; всего 275 дворов.
Первую в городе каменную церковь решили возводить на пожертвования мастеровых и служителей: много лет, начиная с 1808 года, с каждого заработанного на заводе рубля в фонд строительства отчислялось по 2 копейки. Таково было условие Новгородской духовной консистории: "не инако как на доброхотноскладчинную постройку". Часть средств на возведение церкви - 30 тыс. руб. - поступила из императорской казны по указанию Александра I, который в августе 1819 года посетил Петрозаводск для ознакомительного осмотра завода. Пожертвования шли от горных чиновников и петрозаводских купцов.
В феврале 1826 года для руководства работами по строительству церкви была учреждена особая комиссия. Ее председателем стал управляющий Олонецкими горными заводами Адам Армстронг, а наставление о деятельности комиссии составил Горный начальник Александр Фуллон. На объявленный конкурс были представлены проекты будущей церкви трех архитекторов: Джакомо Кваренги, Вильяма Гесте (вариант с чугунными колоннами, которые предполагалось отлить на Александровском заводе) и Александра Ивановича Посникова.
Место для заводского храма - пустырь между двумя городскими районами Голиковка, где стояли одноэтажные избы мастеровых завода, и Зарека - был выбран уже давно, еще в прошлом столетии. На старинном плане Петрозаводска, составленном в 1785 году при генерал-губернаторе Т.И. Тутолмине, по правому берегу реки Лососинка была начерчена квадратная просторная Заводская площадь с горнозаводской церковью в центре. Идея строительства нового храма для мастеровых возникла при Аниките Сергеевиче Ярцове, руководившем Александровским заводом до 1782 года (при нем, кстати, был выстроен ансамбль Круглой площади из восьми зданий для размещения в них управлений завода и горнозаводского округа). Однако, воплощение этой идеи из-за нехватки средств были вынуждены откладывать до конца первой четверти XIX века.
Строительство по наиболее подходящему для Петрозаводска проекту, предложенному архитектором Департамента горных и соляных дел Александром Ивановичем Посниковым, началось в 1825 году (за два года до образования самостоятельной Олонецкой епархии) и продолжалось семь лет. Заметим, что это был непростой период в истории Александровского завода, который, по оценкам исследователей, в 20-50-е годы XIX века переживал настоящий кризис (по старинке в Петрозаводске продолжали отливать устаревшие гладкоствольные чугунные орудия).
Александр Иванович Посников, выходец из обер-офицерских детей, с 1787 года работал при Городовой Думе столицы. Архитектором он стал в 1799 году, когда перешел на службу при конторе городских строений. В начале XIX в. выполнял задания Монетного двора, а с 1811 года служил в Департаменте горных и соляных дел. Александр Иванович принимал участие в проектировании городов-заводов, а в 1820 году участвовал в конкурсе на проект арсенала Златоустовского завода. С 1825 года он строит новый литейный завод в Петербурге (старый был разрушен наводнением), входивший в группу Олонецких заводов. Ивестен как автор проекта колонного зала Горного института - одного из лучших интерьеров периода классицизма. По планам Александра Ивановича создавалась церковь при Горном институте, а также колокольня Крестовоздвиженской церкви на Лиговском проспекте (1811-1812 годов), сохранившаяся до наших дней.
По приглашению Посникова в Петрозаводск на время строительства церкви приехал опытный инженер Пьетро Карло Мадерни, уроженец итальянской Швейцарии, который до 1828 года был "при смотрении каменных работ" и свою задачу "исправлял с отличнейшим усердием". Купола крыл железом присланный из столицы мастер Черняев с холмогорскими кровельщиками. Малярные работы в храме выполняли Викула Евстафьев из Санкт-Петербурга и крестьянин Костромской губернии Тимофей Козьмин с артелью. В строительстве принимали участие горожане всех сословий и крестьянские артели из разных уездов Олонецкой губернии.
О торжественной закладке Александро-Невской церкви: 1826 года июля 22-го дня согласно распоряжения комиссии о простроении церкви при Александровском заводе по отслужении торжественного молебствия … священники Петропавловского собора со святыми хоругвями и в сопровождении членов комиссии, многих заводских и гражданских чиновников, мастеровых и граждан отправились к месту строения новой каменной церкви, где, соединившись со священником Троицкой Зарецкой церкви, прибывшим с таковою же церемонией, отслужили торжественное молебствие с водоосвящением и приличными обрядами, по окончании коего Троицкой церкви иерей Иван Васильевский произнес весьма приличную случаю сему речь… после чего доставленные от г-на корного начальника вещи, а именно: медная золоченая доска, медали и серебряным деньги нового чекана, вмещенные в приготовленных на сей предмет ящиках, положены были в основании церкви против главного алтаря, и потом члены комиссии, заводской священник и некоторые другие чиновники заводские и гражданские, положив в оснвоание по камню на известь, с усердными желаниями об успешном производстве и благополучном совершении начатого строения, разошлись…" (Источник: Петрозаводск: 300 лет истории. Кн. 2)
Из акта освидетельствования вновь построенной Александро-Невской церкви: "1) Церковь сия выстроена на месте, утвержденном г-ном генерал-губернатором архангельским, вологодским и олонецким и отведенном губернским землемером. 2) Постройка произведена из лучших материалов на прочном фундаменте с гранитным тесаным цоколем и тесаными же из зеленоватого камня тремя крыльцами и площадками… во всем согласно плана, фасада и профиля, составленных архитектором Постниковым и утвержденных 10 июля 1825 года … Серафимом, митрополитом Новгородским и Санкт-Петербургским, и 11 марта 1826 года … генерал-губернатором … Миницким, кроме некоторых лепных украшений, назначенных по профилю в куполе и сводах церкви, кои в натеру не устроены. Впрочем, строение возведено весьма прочно и во всем согласно описи, утвержденной членами комиссии. 3) Показанные же по счету, подписанному членами оной, материалы и вещи действительно употреблены на сооружение означенной церкви вполне, и строение производилось за бдительным присмотром опытного каменных дел мастера…". Документ подписали 29 июля 1833 года член правления коллежский асессор Михаил Шелегов и смотритель чертежной Олонецких заводов титулярный советник Реталлик. (Источник: Петрозаводск: 300 лет истории. Кн. 2)
27 января 1832 года в день святого Иоанна Златоуста новый заводской храм торжественно освятил Преосвященный Игнатий (Семенов) в сослужении петрозаводского духовенства. Просторная Александровская церковь, свободно вмещавшая до 1,5 тыс. человек, имела три придела - главный престол во имя святого благоверного князя Александра Невского, правый - Святой Троицы, левый - святителя Николая Чудотворца. Работы по устройству иконостаса были проведены под руководством мастера Алексея Боброва из Кексгольма (современный город Приозерск Ленинградской области). Петербургский художник Александр Чижов скопировал на холсте лучшие образцы росписей Казанского собора, походной церкви Александра I, Александро-Невской лавры, церквей Главного штаба, Михайловского замка и придворной церкви Зимнего дворца. Известно, что епископ Игнатий распорядился переписать некоторые детали икон: положение пальцев благословляющих рук на изображении Спаса, непокрытые волосы и лоб Богоматери, неприкрытое одеянием тело младенца Иисуса. Владыка опасался, что любое отклонение от устоявшихся традиций в иконописи могло оттолкнуть от Православной Церкви тех, кто втайне в той или иной мере склонялся к старообрядчеству. Как известно, в Олонецкой губернии находился мощнейший центр приверженцев древлего благочестия - Выговская пустынь. Жили старообрядцы и в Петрозаводске.
В одной из четырехугольных башен церкви, на южной стороне, была устроена колокольня с восемью колоколами весом 157 пудов 34 фунта, 53 пуда, 18 пудов 22 фунта, 10 пудов 22 фунта, 5 пудов 12 фунтов, 2 пуда 4 1/2 фунта, 1 пуд 5 1/2 фунта, 21 фунт. Любопытно, что 53-пудовый колокол был взят по благословению епископа Игнатия из старой Троицкой церкви по просьбе первого священника Александро-Невской церкви; его отлили в Белозерске в 1813 году из старых разбитых колоколов.
Гармоничностью своих пропорций, блеском золотых (первоначально зеленых) куполов храм уверенно "держал" все окружающее пространство. Посетивший Петрозаводск в начале ХХ в. историк М.А. Гудошников назвал Александро-Невскую церковь, возведенную в стиле классицизма, одной из лучших построек города: "Следующее здание, заслуживающее внимания по своему художественному исполнению, это заводская церковь на Голиковке… Выстроена она в том же стиле что и правительственные дома, строил ее такой же безымянный художник, может быть ученик большого мастера. Постройка выполнена в скромных размерах, число колонн сведено до четырех, очень красиво выведен главный купол. Среди серых построек городской окраины эта церковь выделяется красивым пятном и глаз невольно останавливается на правильности архитектурных форм".
До 28 декабря 1838 года церковь подчинялась епархиальному начальству, а затем была передана в распоряжение Александровского завода, который находился в ведении Департамента горных и соляных дел. В 1873 году Александро-Невская церковь снова возвратилась в духовное ведомство.