У 1783 році Крим остаточно був приєднаний до Росії. Головне місто майбутньої Таврійської області вирішили будувати поруч з татарським поселенням Ак-Мечеть, де розквартировані російські війська. Православних храмів в Ак-Мечеті не було, тому в 1785 році командир полку Б. А. Тіщев купив невеликий татарський будинок, господар якого виїхав до Туреччини, і влаштував у ньому полкову церкву в ім'я рівноапостольних царів Костянтина і Олени. Вона перебувала на межі середньовічного поселення Ак-Мечеть і нового міста Сімферополя.
Імператор Костянтин I Великий (між 274 і 280-337) об'єднав у своїх руках Римську імперію, завершив розпочате Діоклетіаном перетворення державного устрою в домінаті, при якому глава держави стає паном своїм підданим, а влада його походить від Бога. На місці давньогрецької колонії Візантія імператор заклав нове місто, назване на честь засновника Константинополем, - майбутню столицю Візантійської імперії. Але церква назвала його рівноапостольним не за державні і політичні таланти. У 324 році Міланським едиктом Костянтин дозволив вільне сповідування християнства. Ось як про це розповідає церковний переказ. Близько трьохсот років пройшло з хресної смерті і Воскресіння Ісуса Христа. Християнство все більше поширювалася, незважаючи на жорстокі переслідування і гоніння, віруючим доводилося ховатися, таємно здійснюючи богослужіння. Імператор Костянтин вів війну з правителем Риму. Напередодні рішучої битви він і все його військо побачили на небі хрест з написом: "Цим переможеш". Вночі у сні Костянтин побачив Христа з хрестом, що Він наказав йому зробити на своїх прапорах кре-сти і сказав, що він переможе ворога. Імператор виконав все в точності, а, отримавши перемогу і увійшовши в Рим, наказав поставити на площі міста статую з хрестом у руці. Сам Костянтин хрестився незадовго до своєї смер-ти в 337 році. Християн-ство стало дер-жавної релігією Рим-ської імперії.
Після відходу з Ак-Мечеті російських військ церква на деякий час спорожніла. У 1786 році правитель Таврійської області В. В. Каховський розпорядився встановити в церкві іконостас та відновити богослужіння. Але місто росло, число християн збільшувалася, вони вже не могли вміститися в маленькому храмі.
Під час своєї подорожі по Криму імператриця Катерина II в травні 1787 відвідала Сімферополь і молилася в Костянтино-Еленінской церкви. Уражена її бідністю і простотою, імператриця висловила бажання бачити в губернському місті "пристойний соборний храм" і пообіцяла подарувати церковне начиння і ризниці, Однак ще майже двадцять років православні жителі Сімферополя приходили в маленьку стару церкву. Але нова церква в ім'я святих апостолів Петра і Павла з'явилася тільки в 1806 році.
Після відкриття Петропавлівського собору церква в ім'я святих рівноапостольних царів Костянтина і Олени стала частиною садиби генерал-майора В. П. Попова. Останнім господарем садиби став Юрій Васильович Попов, поміщик Сімферопольського повіту, при ньому була проведена реконструкція всіх будівель садиби. Архітектурний вигляд домашній церкві змінила нова двох'ярусна дзвіниця, іншим стало й оформлення, в якому використані елементи російської архітектури XVII століття. Широкі арочні отвори дзвінниці прикрасили кокошники, шатрову дах увінчала цибулина, вікна храму - наличники.
У 1914 році церква святих Костянтина і Олени знову стала полковий, її відвідували солдати піхотного полку. До теперішнього часу на стелі храму збереглися герби полків. З 1917 по 1921 рік церква була приписана до Петропавлівському соборі, але потім у неї з'явився свій прихід. У 1924 році влада ухвалила рішення про ліквідацію храму, а потім скасували його, поступившись наполегливим проханням прихожан. Через п'ять років, в 1929 році церква святих рівноапостольних царів Костянтина і Олени закрили, зруйнували верхній ярус дзвіниці. У спотвореному будинку розмістився аероклуб, а потім тут довгий час був архів РАГСу.
Наприкінці 90-х років храм передали Церкви, і в ньому почалася реставрація. 4 листопада 2001 тут відслужили першу за довгі роки Богослужіння.