函館ハリストス正教会は、1858年（安政5年）、日本で最初のロシア領事館が箱館に置かれたことに端を発する。1859年（安政6年）、初代ロシア領事、ゴシュケヴィツチは、現在の教会所在地にロシア領事館の敷地を確保。その附属聖堂として1860年（安政7年）、日本で最初の正教会の聖堂「主の復活聖堂」が建てられた。1861年（文久元年）、管轄司祭ワシイリイ・マホフ神父の後任として、修道司祭ニコライ・カサートキンが来函（1912年、東京神田にて永眠。1970年「亜使徒日本の大主教聖ニコライ」として列聖される）、函館を拠点とした正教の伝道が始まる。
1868年（慶応4年）、函館において最初の日本人三名の洗礼が行われた（パウエル澤辺琢磨、イオアン酒井篤礼、イアコフ浦野大蔵）。
1882年（明治15年）、管轄司祭として初めて日本人の司祭ティト小松韜蔵が着任し、次第に日本の正教会として根付いていく。
1907年（明治40年）の函館大火で焼失した初代聖堂に代わって、1916年（大正5年）、現在の聖堂が建てられた。1983年（昭和58年）、聖堂が国の重要文化財に指定される。
1996年（平成8年）、鐘楼の鐘の音が環境庁より「日本の音風景百選」に認定される。