Деревянный Рождественский храм в Тобольске был построен не позднее 1653 года. В начале января 1748 года прихожане подали прошение митрополиту Антонию (Нарожницкому) о дозволении построить каменный храм в честь Рождества Христова с приделом Смоленской иконы Божией Матери, взамен обветшавшего деревянного. Весной того же года храм был заложен.

Смоленский придел был освящен в 1751 году протоиерем Успенского собора Василием Русановичем. В 1761 году был освящен главный храм. Храм был устроен тобольским ямщиком Космой Черепановым, а иконостас в холодной церкви - купцом Василием Васильевичем Бушковым.

В 1802 году на южной стороне храма был заложен придел во имя прпп. Зосимы и Савватия Соловецких. Строился он на средства тобольского купца Ивана Ширкова. В 1844 году преосвященным Владимиром (Алявдиным) было разрешено устроить вместо старых шести глав новые медные, с позолотой через огонь; но по недостатку средств, вызолочены были только две - на храме и колокольне в 1847 году, а прочие покрыты листовым золотом.

14 декабря 1886 года при храме была открыта одноклассная смешанная школа грамотности, в 1891 году - церковно-приходская школа, помещавшаяся в собственном здании.
В советское время храм был частично разрушен. 

В композиции основного объема Рождественской церкви применена довольно распространенная система постановки объема восьмерика на четверик. Симметричная основа храма нарушена обстройками притвора и приделов. Барочность чувствуется главным образом в силуэте храма - в изломанном динамичном абрисе купольных кровель, несущих фонарные надглавки. Декор весьма архаичен и по духу довольно близок к XVII веку. Для колокольни характерен мотив восьмерика, завершенный фигурной барочной кровлей. Наиболее эффектными представляются пространства двусветных помещений собственно храма, с высоким купольным покрытием верха. Внутри храм кажется более высоким благодаря световому барабану восьмерика.