Поводом для основания Димитриевской церкви явилось 100-летие алтайских горных заводов. Этот юбилей решено было увековечить созданием представительного архитектурного ансамбля Демидовской площади – «уголка Петербурга», как его потом называли. На главной площади города решили возвести здание горного госпиталя, горного училища, богадельни и храм святителя Димитрия Ростовского.
Церковь построили быстро: заложили 6 августа 1829 года, а освящение состоялось уже 30 апреля 1831 года. В создании проекта участвовали архитекторы А. И. Молчанов, Л. И. Иванов, Я. Н. Попов. Иконы и роспись выполнил академик живописи М. И. Мягков.
Это был ротондальный храм в стиле классицизма, с круглым основным объемом и крестообразно расположенными небольшими ризалитами по сторонам света. При храме была построена красивая часовня.
Первоначально церковь святителя Димитрия являлась домовым храмом при богадельне, впоследствии – домовым храмом при Алтайском Горном правлении, при главном управлении Алтайского округа.
В 1920 году храм был закрыт, здание пришло в упадок. В 1991 году сгорел и обрушился купол.
В середине 1990-х годов церковь практически в руинированном состоянии была передана Барнаульской епархии. После этого начались работы по ее восстановлению, которые завершились к 2011 году.
Храм святителя Димитрия Ростовского был удостоен патриаршего освящения. 21 сентября 2015 года, в праздник Рождества Пресвятой Богородицы, Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил чин великого освящения Дмитриевской церкви.
Литература для ознакомления с историей храма:
Ермакова Л. И., Скворцова Т. В. Церковь святителя Димитрия Ростовского. История и современность. Барнаул, 2011. (издание приурочено к 180-летию освящения церкви во имя святителя Димитрия Ростовского в г. Барнауле)