Строительство Свято-Духовского храма в городе Новодвинске продолжалось шесть лет. 18 июня 2000 года был освящен закладной камень в основании храма. В сентябре 2004 года над церковью установили купол и крест, а в июне этого года на храм водрузили главный колокол — благовест — весом 1600 кг.
Храм расположен на въезде в город. По словам епископа Тихона, «храм Святого Духа стал городскими вратами, и каждый въезжающий, входящий в Новодвинск видит храм и благословляется от него, так же как и выезжающий из города испрашивает благословение».