ეკლესია რამდენჯერმე არის მნიშვნელოვნად გადაკეთებული. ამ ადგილზე ტაძარი XVIII საუკუნეშიც მდგარა; თბილისის გეგმაზევახუშტის აღნიშნული აქვს „ქართული ეკლესია კალოუბანი“. დღევანდელი ტაძრის წინამორბედი ეკლესიის მშენებლობა 1790 წელს დასრულდა. პლატონ იოსელიანის მიხედვით, მისი აგება პეტრე „ყარაულას“ — პეტრე აღნიაშვილს მიეწერება (აღნიაშვილი მეფე ერეკლე II-ის მიერ ღართისკარის დარაჯად იყო დანიშნული). პეტრეს შვილმა, მღვდელმა შიო აღნიაშვილმა 1836 წელს ტაძარს დასავლეთის მხრიდან სვეტებიანი კარიბჭე და სამრეკლო მიუშენა, ხოლო 1850 წელს კარიბჭეზე სამრეკლო დააშენეს; მცირე ხნის შემდეგ ეკლესიის შენობა ისევ განაახლეს. ტაძარი 1863 წელს აკურთხეს. 1863 წლის 10 აპრილს აქ ჯვარი დაიწერეს ილია ჭავჭავაძემ და ოლღა გურამიშვილმა. XIX საუკუნის 60-იან წლებში კი შემოწირულობითა და საკუთარი სახსრებით დეკანოზმა პეტრე არდაზიანმა (მწერალ ლავრენტი არდაზიანის მამა) ტაძარი არქიტექტურულად განაახლა და ჯვარ-გუმბათოვანი ეკლესიის სახე მისცა. 1988 წელს სამრეკლოს გუმბათი ქართული ხურმოთმოძღვრული ტრადიციების მიხედვით გადააკეთეს.
სამების ეკლესია „ჩახაზული ჯვრის ტიპის“ ნაგებობაა. აგურით ნაშენი ეკლესიის ფასადების გაფორმება სადაა. ზოგადი ფორმები და სამრეკლო შუა საუკუნეების ქართული საეკლესიო არქიტექტურის ტრადიციებს მიჰყვება, კარიბჭეს კი კლასიცისტური სტილის გავლენა ემჩნევა. ინტერიერის მხატვრობა 1890-იან წლებში იტალიელმა მხატვარმა ლუდვიგ ლონგომ შეასრულა.
მცხეთა-თბილისის ეპარქიის ტაძრები: ენციკლოპედიური ცნობარი / ირაკლი გუნია; რედ.: გ. კოპლატაძე. თბილისი: საქართველოს საპატრიარქოს გამომცემლობა, 2002. — გვ. 150–151.
კვირკველია, თ. ძველთბილისური დასახელებანი. - თბ. : საბჭ. საქართველო, 1985. — გვ.
