Первые воспоминания о церкви относятся к 1583 и 1590 гг. В это время было построено две деревянные церкви во имя «Флора и Лавра» и «Знаменская». Погост, где они стояли, назывался Флоровским. В 1613 году шведы сожгли Тихвинский посад, сгорели тогда эти церкви или нет, неизвестно.
В 1700г., точное воспроизведение церкви "Флора и Лавра” выстроено в Минецком погосте, тихвинскими плотниками Гаврилой, Михаилом Родионовым, Иваном Павловым и Борисом Наумовым.
В начале XVIII века начинается строительство каменной церкви, уцелевшими в долголетнем шведском плену Тихвинцами, которые дали обет по возвращении выстроить каменный храм. Для этого было получено особое разрешение Петра I, поскольку в это время было запрещено каменное строительство. Бывшие пленные построили каменную Знаменскую церковь.
Шли годы. Церковь ветшала. В 1832г. она была перестроена Тихвинским купцом М.С. Горемухою. В этом виде церковь и сохранилась до нашего времени.
Закрыли Знаменскую церковь в конце 20-х годов XX столетия. Несколько лет она пустовала. В начале 30-х годов с церкви сняли колокола, сломали маковку, уничтожили церковную утварь. Bo время Великой Отечественной войны в храме был размещен ОРВБА (отдельный ремонтно-восстановительный батальон автомобилей и танков). Ремонтировали подбитую в боях технику. Зимой 1941 г. обогревались открытым огнем, жгли костры в самой церкви. После войны в храме долгое время была городская мельница. Позже находился склад кондитерской фабрики им. Самойлова. Выглядела в это время церковь плачевно: на кровле росли деревца, на колокольне - остатки пулеметного гнезда.
По решению горисполкома за № 80 от 23.03.1989 г. фабрику им. Самойлова обязали передать здание церкви (склада) Тихвинскому приходу. Начались ремонтные работы. 24 марта 1991г. в воскресенье храм был освящен.