На рубеже XIX — XX веков в Твери наблюдался последний в её истории всплеск храмового строительства, обусловленный бурным промышленным развитием города и необходимостью обеспечить церковными приходами разросшиеся фабричные окраины. Центром религиозной жизни предместий в юго-западной части Твери стал во второй половине XIX века Христорождественский женский монастырь, при поддержке которого для жителей рабочих посёлков в конце XIX -начале XX веков было выстроено несколько культовых сооружений, в том числе храм при железнодорожной станции в Твери.
В 1879 году жители пристанционного посёлка обратились к игуменье монастыря Палладии с просьбой о сооружении церкви. В январе 1879 года император Александр II утвердил распоряжение министра путей сообщения о выделении в Твери участка под строительство храма на земле, принадлежащей Николаевской железной дороге — на пересечении Станционного шоссе (ныне проспект Чайковского) и Александровской улицы (ныне ул. Коминтерна), на Привокзальной площади. Тогда же император утвердил проект церкви, автором которого стал епархиальный архитектор А. Фёдоров. Однако вопрос замер на уровне согласований, по всей видимости, из-за недостатка средств.
К данной проблеме снова вернулись через десять лет. 18 сентября 1889 года техническо-строительный комитет МВД рассматривал новый проект церкви, составленный архитектором Ф.Н. Малиновским. Решено было построить храм в «память чудеснаго избавления Государя Императора Александра Александровича и его Августейшей семьи от угрожающей опасности при крушении поезда на станции Борки Курско-Харьковско-Азовской железной дороги 17 октября 1888 года».
Утверждённый в 1891 году проект был отправлен тверскому губернатору Павлу Дмитриевичу Ахлёстышеву, после чего начался сбор средств. Внешний вид храма был решен в т. н. «русском стиле» — своеобразно понятых традициях русской архитектуры XVII века. Такая архитектура не являлась уникальной, но ее несомненным достоинством являлась объемно-пространственная композиция. Удачно также расположение церкви на площади, где он завершал перспективу Станционного шоссе, вливающегося в Трехсвятскую улицу, ведущую в самый центр города.
Церковь св. Александра Невского при станции «Тверь»
Крестовокупольный четырехстолпный пятиглавый храм на высоком цоколе был весьма монументален. Относительно этого объема декоративное убранство фасадов, восходящее к древнерусским традициям украшения храмов, выглядело довольно дробным и мелким. Стены не были оштукатурены, но выкрашены желтым колером («под киевский кирпич»), главы на церкви и колокольни — крыты «белым английским глянцевитым железом», а шестиконечные кресты сияли позолотой.
Точные даты начала и конца строительства были высечены на мраморной доске, установленной в интерьере храма на западной стене: «Начата постройкой 30 августа 1891 года, а окончена 30 августа 1893 года»
17 октября 1893 года главный престол во имя Александра Невского освятил архиепископ Савва. Правый (южный) придел был освящён кафедральным протоиереем Г.П. Первухиным 28 декабря в честь епископа Критского Андрея и святой мученицы Иулиании. Он же освящал 10 февраля 1894 года левый (северный) придел в честь преподобного Сергия Радонежского и святой мученицы Надежды.
Церковь закрыли в 1929 году, помещение передали под хлебохранилище. В послевоенные годы здание сильно перестроили: двухсветный четверик храма разделили на два этажа. В нижнем этаже разместили магазин, в верхнем — жильё. В 1983 г. при строительстве нового здания железнодорожного вокзала остатки церкви окончательно разобрали.