Городская кладбищенская церковь была заложена в 1843 году, а строением закончена 23 октября 1846 года. «Сооружена довольно с хорошим благолепием, особенным тщанием и иждивением бывшего настоятеля собора протоиерея Иакова Короваева» - сообщали клировые ведомости. Согласно легенде, ему пришла мысль о возведении церкви на капитал из добровольных пожертвований горожан после того, как он нашел на кладбище серебряную монету в 50 копеек.
Почетный гражданин Уржума Л.П. Матвеев пожертвовал на строительство церкви 100 тысяч штук кирпича. Помогли деньгами и материалами на строительство многие «граждане и чиновники». Городские мещане на сходе решили: «…чтобы каждый «венец» доставил кубическую сажень гипса и извести». Гипс планировалось пережигать на городской площади.
Преосв. Неофит, епископ Вятский и Слободской, дал благословение на строительство, но первоначальный проект этой церкви, представленный Вятской епархией на утверждение в Санкт-Петербург, был отклонен как «…неблаговидный» и вновь был разработан в 1842 году Комиссией Департамента проектов и смет, и разрешен к строительству. На плане 1842 года есть подписи архитекторов Висконти и Дуско. 23 октября 1846 года состоялось освящение единственного престола в честь святителя и чудотворца Митрофания. До 1923 года церковь была приписана к Троицкому собору. Поэтому при ней не было причта, ни земли, ни зданий. Улица, на которой стояла церковь, стала называться Митрофаньевской( ныне Елкина).
Из клировой ведомости за 1903 год: «Зданием каменная, покрыта железом, выкрашена медянкою на масле, начинает ветшает, потому что не имеет средств для производства поправки». О том, что церковь ветшает, отмечалось с 1880 года, и только в 1911 году была ремонтирована. Побывавший в мае-июне 1916 года в Уржуме Вятский протоиерей Иоанн Осокин отмечал, что церковь имела снаружи балконы и хора внутри.
«Красивая церковь, построенная в стиле классицизма, стояла на самом высоком месте в городе. Одноэтажная, оштукатуренная и побеленная с наружной и внутренней стороны, с луковичными куполами, построенная в виде корабля, Митрофаньевская церковь была украшением города» – писала в своей статье о ней Н. Андреева, директор Уржумского краеведческого музея.
В 1912-1913 годы вместо прежней деревянной колокольни, стоявшей отдельно, была пристроена с западной стороны каменная колокольня, соединенная с храмом трапезной. Расширенное новое здание с большими окнами получилось очень светлым и нарядным изнутри. Построенная на самом возвышенном месте в городе, колокольня должна была выполнять еще и роль пожарной каланчи. Автором проекта колокольни был Ф.Л. Ларионов.
Е.Л. Скопин, архитектор-реставратор, дал такую техническую характеристику колокольне Митрофаньевской церкви: «Колокольня построена в 1913 году. Она представляет собой оригинальное многоярусное сооружение, завершенное крупной главой с расположенной под ней смотровой площадкой, опоясывающей шею столпа. Над уширенным основанием колокольни прежде возвышались две симметричные главки с крестами, ныне утраченные».
До 1923 года при Митрофаньевской церкви не было своего причта и все службы совершали священники Свято-Троицкого собора. Клировая ведомость за 1870 год сообщала: «службы в ней бывают в храмовый праздник, в назначенные для поминовения родителей дни и по прошению изредка жителей города».
Утварью церковь была достаточна. Опись имущества велась с 1846 года, скрепленная священником Нолинского духовного правления Михаилом Зубаревым.
Особые достопримечательности: чаша, дискос, лжица, звездица, 2 тарелочки, ковчежец, ручка, ручка финика, 15 угольников у Евангелий – из серебра весом 5 ф. 40 золотников.
Изъятие церковных ценностей произошло 18 марта 1922 года. 25 ноября 1924 года церковь была проверена специальной комиссией, которая в акте проверки записала: «Текущие ремонты храма производятся не совсем аккуратно: так нет некоторых стекол в окнах колокольни, в одном окне нет даже оконной рамы, отчего зимой будет наноситься снег и портится помещение. Движимое имущество, содержащееся в кладовой находится в полном беспорядке, так, что сильно затрудняло работу данной комиссии». Тут же указывалось, что 2 ризы, подризник и 2 креста медных были погребены с двумя умершими священниками.
Из описания церкви за 1927 год: «церковь каменная, одноэтажная с каменной колокольней на сплошном каменном фундаменте, крытая железом с обыкновенной отделкой штукатуркой с наружной и внутренней стороны. Оценка 26814 рубля.
Церковный склеп – здание одноэтажное, кирпичное, крытое железом, без отделки, отбеленное с наружной стороны.
Лабаз тесовый». 
После перехода Троицкого собора в руки обновленцев, часть прихожан, оставшихся верными Патриаршей церкви, создали новый приход в Митрофаньевской церкви, который духовно подчинялся Временному Вятскому Епархиальному совету приходов Патриаршей церкви. В протоколе приходского собрания 29 января 1927 года сообщалось, - «что же касается подразделения приходов на соборный и Митрофаньевский приходы, такого в приходах не замечается». 16 марта 1930 года граждане, в лице 36 человек, принадлежащих к Патриаршей Православной Сергиевской ориентации, вновь подали заявление о регистрации Митрофаньевской общины верующих, в котором указывали, что район ее деятельности будет распространяться на город Уржум и 20 селений. Отделившись от Троицкого собора, приход Митрофаньевской церкви стал просить в свою собственность у Горсовета и соборные часовни, но в этом ему было отказано.
Первым священником, вновь организованной общины, видимо, стал священник Троицкого собора Неофит Анцыгин, который был удален от прихода по решению прихожан на приходских собраниях 19 августа и 12 октября 1927 года. Вместо него было решено пригласить на священническую вакансию диакона с. Ильинского Яранского уезда Виктора Устюгова, «а присланным преосв. Виктором священника А. Бородина считать незаконным, как присланного нам по ложному заявлению». На том же собрании были решены вопросы о капитальном ремонте церкви («по своим средствам») и о содержании хора – в 25 рублей.
В 1930-е годы, после того как началось постепенное закрытие храмов города, здание Митрофаньевской церкви оспаривали различные общины города (обновленцы, руфиновцы, сергиевцы), но она до своего закрытия так и осталась самостоятельным приходом. 8 декабря 1936 года Президиум Кировского краевого исполнительного комитета вынес постановление за № 2228 о закрытии Митрофаньевской церкви города Уржума. 23 июня 1937 года это постановление утвердило бюро ВЦИК с тем, чтобы здание церкви было передано под детскую техническую станцию. Интересно, что когда в начале 1938 года детская техническая станция попросила Горсовет об отпуске средств «на ремонт и оборудование здания бывшей Митрофаньевской церкви», ей в этом было отказано.
Как и все другие храмы Уржумского района, Митрофаньевская церковь была закрыта обманом. В своем заявлении в Облисполком ее прихожане 1 марта 1939 года, прося возвращения храма, сообщали: «В городе Уржуме Кировской области в декабре месяце 1936 года по распоряжению Уржумского Горсовета закрыта Митрофаньевская церковь якобы по просьбе трудящихся, но просьбы-то никогда не бывало, разве только сотрудников Горсовета, которые ни в какуюцерковь не ходят…».
После закрытия Митрофаньевской церкви, ее причт был вынужден перебраться в и без того переполненную клиром закрытых церквей города Казанскую церковь. В своем письме архиепископу Киприянову священник Агафангел Мелиоров жаловался, как прохладно был принят их причт там. Владыка в ответ писал, что в этом был виноват сам причт Митрофаньевской церкви, так как накануне закрытия своей церкви, им был оказан такой же холодный прием причту закрытого Воскресенского собора, направленного в Митрофаньевскую церковь.
В 1940-1950-х годах здание церкви было разобрано, а возле оставшейся колокольни построили здание пожарной части.По воспоминаниям старожилов в1948 году Митрофаньевской церкви уже не существовало.
Осенью 1999года по инициативе и при помощи одного из Кировских предпринимателей и при организационном содействии архитектора Уржумского района Л.Л. Шуклина на колокольне были проведены реставрационные работы. Произвела их проектно-реставрационная фирма «Анфилада – Р» из города Кирова (директор и автор конструкторской части проекта В.Г. Ситников, автор архитектурной части проекта Е.Л.Скопин).