Храм был построен в 1808 году. Располагался он слева от ворот, ведущих на Вознесенское кладбище. В народе кладбище называлось Чугуновским, так как храм строился на деньги купца Самуила Никитича Мещерякова, прозванного за свою физическую силу Чугунным.
Одновременно существовала еще одна кладбищенская церковь — Вознесенская, давшая официальное название кладбища. Каменная с трехъярусной колокольней церковь была построена в 1808-1813 годах в стиле классицизм. Храм имел два придела: во имя святого апостола Иоанна Богослова и в честь Владимирской иконы Божией Матери. Но Вознесенский храм, в отличие от Самуиловского, не отапливался, и службы в нем совершались только летом. Оба храма воспринимались как единое целое, в них служили одни и те же священники.
В XIX веке Чугуновское кладбище стало одним из самых крупных в Воронеже. В 1929 году Вознесенская церковь была закрыта.

 В 1930 году в храме во имя пророка Самуила разместили общежитие для беспризорников. Здание Вознесенской церкви было сильно разрушено в годы Великой Отечественной войны. С 1943 года в Вознесенской церкви был стекольный завод. В 1951 году завод закрылся, и церковь пустовала, ее стали разбирать на кирпичи. К концу 1950-х годов церковь была разрушена полностью. С 1931 года началось уничтожение Чугуновского кладбища. С 1960 года на территории Чугуновского кладбища велось строительство Дворца спорта «Юбилейный». К 1990-м годам от здания храма во имя пророка Самуила сохранились остатки, которые заняли под мастерские художники и скульпторы.

В 1993 году храм был переведен в ведение Воронежской епархии. 27 мая 1996 года состоялось первое богослужение в Самуиловском храме — панихида по погибшим в годы Великой Отечественной войны пограничникам. 24 мая 1998 года освящена установленная на внешней стене мемориальная доска воинам-пограничникам.

4 декабря 1999 года протоиереем Петром Петровым у храма освящена стела-памятник погибшим пограничникам. В 2001 году завершена реконструкция церкви, в ходе которой был надстроен второй ярус, обустроены интерьеры храма и прилегающая территория.

В настоящее время действующий Самуиловский храм является памятником воинам-пограничникам, павшим при защите рубежей Родины и одновременно — мемориалом памяти всем погребенным на Вознесенском кладбище.

Один из рабочих – каменщиков, приглашенных на восстановление разрушенного храма пророка Самуила рассказывал, что в давние годы он был приглашен сюда же, только с другой миссией: разрушать оставшиеся от храма стены, Он работал на кране с подвешенной специальной тяжестью в виде шара, от ударов которой стены должны были превратиться в обломки. Но, видимо. по молитвам святого пророка Самуила, стены устояли. И наш каменщик – разрушитель волею Божией стал восстановителем святыни. Вот уж поистине: “время разрушать, и время строить…” (Еккл. 3:3).

В храме уже много лет совершаются богослужение, прихожане и благотворители оказывают посильную помощь в возрождении святыни.

Правящий Архиерей Воронежской епархии посещает Самуиловский храм и совершает богослужения.

27 апреля 2016 года Глава Воронежской митрополии, Высокопреосвященнейший Сергий, митрополит Воронежский и Лискинский, совершил освящение куполов и крестов для купола восстанавливающегося храма.

Великое освящение возрожденного храма в честь пророка Божия Самуила митрополит Воронежский и Лискинский Сергий совершил 2 сентября 2016 года.

Использованы материалы сайтов: www.vob.ru, www.proroksamuil.prihod.ru, www.turizm36.ru, www.dic.academic.ru.