История храма, построенного в Оренбурге в честь великомученика Димитрия Солунского, началась более чем 130 лет назад.

Для того, чтобы успевать окормлять паству на такой большой территории, в Дмитриевском храме служило два штата священников. В 1893 году при храме открылась школа грамоты, позже ставшая церковно-приходской.
Третий настоятель храма протоиерей Феодор Бажанов в 1911-1912 учебном году организовал на приходе религиозно-нравственные и догматико-апологетические беседы, на которых выступало духовенство города.
После революции храм закрыли.
Во время Великой Отечественной войны на территории прихода расположилась автомобильная рота Южно-Уральского округа. В 1944 году верующие подали заявление в горсовет с просьбой открыть церковь, но получили отказ.
В 1990 году здание было передано верующим. Горисполком постановил оказать верующим содействие в финансировании восстановительных работ, обеспечении строительных материалов, разработке проектной документации.
В 1996 году был установлен купол церкви. В том же году храм посетил Патриарх Московский и всея Руси Алексий II. А спустя 20 лет было принято решение открыть Димитриевский мужской монастырь.