Земля, на которой стоит Симеоновская церковь, была подарена Петром I своей трёхлетней дочери Анне в честь именования её царевной. В 1712-1714 годах по приказу Петра здесь была построена деревянная церковь во имя св. Симеона и Анны. П. Н. Петров в книге "История Санкт-Петербурга" указывает, что сооружена она была для нижних дворцовых служителей и работников, поселённых тогда же в районе между Фонтанкой и Литейной першпективой [3, с. 87].
Со временем деревянная церковь обветшала. Считается, что новую каменную приказала построить императрица Анна Иоанновна. Но судя по сведениям из книги К. В. Малиновского "Санкт-Петербург XVIII века" работы по сооружению здесь нового храма начались ещё до вступления Анны Иоанновны на престол. В 1728 году Синод решил за ветхостью старого деревянной церкви её перестроить и воздвигнуть новую ближе к Фонтанке. В июле царским указом было велено начать строить фундамент, а Канцелярия от строений указала архитектору М. Г. Земцову составить проект здания [1]. Фундамент вывели только к октябрю 1729 года, а стены начали возводить уже в анненское время, то есть в 1731-1734 годах.
Первоначально фасады здания и её интерьер были обильно украшены деревянными скульптурами. Их изготовление Земцов просил доверить резных дел мастерам Кондрату Оснеру и Кондрату Гану, но Канцелярия от строений решила поручить это задание только Кондрату Гану и его подмастерьям. Проект предусматривал:
Штукатурные работы внутри и снаружи велись с мая 1732 года. В октябре уже требовалось 2 000 листов белого железа для кровли крыши. В июле 1733 года было приказано устанавливать шпиль и изготовить четыре часовых круга диаметром около полутора метров. Это было исполнено к августу следующего года. Установкой шпиля, который изначально венчал ангел с крестом, руководил Герман ван Болес. Шпиль собирался из единых элементов на земле, а затем с помощью канатов, системы блоков и противовесов был поднят на колокольню. В июле 1735 года ван Болес просил на обивание шпиля 1 500 листов белой жести. Ещё спустя три года колокольня была оборудована часами-курантами, которые ранее сняли с церкви Вознесения Христа на Васильевском острове при её разборке (на её месте сейчас находится манеж при Меншиковском дворце).
27 января 1734 года церковь была освящена в присутствии императрицы. Главный алтарь освятили во имя Святых Праведных Богоприимца Симеона и Анны Пророчицы.
Храм был объявлен придворным, и до постройки предшественника Казанского собора здесь проходили особо торжественные богослужения. В 1779 году церковь обнесли оградой.
Симеоновскую церковь посещали высокопоставленные чины и члены царской семьи. Павел I присвоил церкви орден Святой Анны, изображение которого укрепили на фасаде здания. В 1802 году храм перешёл из придворного в епархиальное ведомство, в следствие чего церковь перестала быть орденской.
По храму были названы площадь, пролегающая рядом улица и мост через Фонтанку - Симеоновские. В ХХ веке они были переименованы в память о революционере Виссарионе Белинском.
В 1938 году храм был закрыт. Некоторые его помещения были использованы как склады и сильно повреждены. В 1951-1954 годах прошла реставрация здания, оно было передано Музею метеорологии. В 1991 году здание возвращено Санкт-Петербургской епархии. 1 января 1995 года церковь была вновь освящена. В 2003-2005 годах здание вновь отреставрировали.
