Строительство здания церкви на Привокзальной площади Черепанова началось одновременно со строительством Алтайской железной дороги Новониколаевск – Барнаул предположительно в 1912 году и окончено в 1914 году.

        Первоначально здесь находилась церковно-приходская школа. Четверть века здесь совершались богослужения. В годы антирелигиозной пропаганды и гонений церковь закрыли, священников расстреляли. Во время Советской власти в здании был кинотеатр, клуб имени Жданова. 

В Великую Отечественную в здании располагался госпиталь для тяжелораненых солдат и офицеров. 

С середины XX в. до 2007 г. в здании находился районный Дом пионеров.

      Решением сессии Черепановского Совета депутатов от 31 марта 2006 года храм был возвращён Русской православной церкви.

       Храм был повторно освящён 7 января 2008 года в честь Святителя Алексия - Митрополита Московского и Всея Руси, чудотворца, жившего одновременно с преподобным Сергием Радонежским в тяжёлые для России времена монгольского нашествия. На первом богослужении в храме, по словам настоятеля отца Кирилла, молились более трёхсот человек.

   30 апреля 2008 года Архиепископ Новосибирский и Бердский Тихон совершил молебен и торжественно вручил икону святого Алексия - подарок святейшего Патриарха Московского и Всея Руси Алексия Второго специально для возрождённого Храма.

  А. В. Звонков, глава Черепановского района, награждён церковным орденом святого князя Даниила Московского.

     Одноэтажное здание без колокольни построено из кирпича местного производства. Весной 2009 года завершено возведение Главного и малого алтарного куполов. Купола покрыты не традиционным для убранства церквей сусальным золотом, а нитритом титана, значительно превосходящим золочение в прочности, крепости и долговечности. 

Колокольня построена в 2012 году.