Первая деревянная Харлампиевская церковь (церковь во имя Михаила Архангела, св. Харлампия) была построена в 1793 г. Строительство каменного храма продолжалось с 1777 по 1790 г. Каменная церковь строилась на средства иркутского купца В. Балакшина. 6 сентября 1782 г. освящён первый придел во имя Архистратига Михаила, последующие приделы были освящены в 1784 г. (во имя священномученика Харлампия) и в 1790 г. (посвящён Успению Божей матери). Рядом с храмом находилась богодельня в доме купца А.П. Трапезникова, перестроенная в 1884 г. его племянницей А.Н. Портновой.
5 марта 1904 г. в этом храме венчались лейтенант императорского флота Александр Васильевич Колчак, будущий верховный правитель России, один из лидеров Белого движения, и девица София Фёдоровна Омирова.
16 апреля 1997 г. храм был передан Иркутской епархии. 13 декабря 2009 г. Владыкой Вадимом был освящён Михаило-Архангельский придел, а 25 марта 2012 г. освящён придел во имя священномученика Харлампия.