Первые сведения о деревянной церкви Петра Митрополита содержатся в Перечневой описи Ярославля 1630 года и в Переписной книге Дмитриевской сотни 1646 года. Кроме того, сохранилось серебряное чеканное кадило с
надписью: "Лета 1646 в церковь Петра Митрополита на Которосной берег по приказу инокини Пелагеи что в мире была Дружинская жена Назарьева дал сие кадило Михайло Полуектов в вечно".
Каменная церковь Петромитрополитского прихода была построена на средства торгового человека Ефрема Лифантьева в 1657 году, её главный престол освящён в честь Собора Богоматери; холодный придел, в алтарной
части, - во имя Андрея Первозванного; тёплый, в левой части трапезы, - во имя Петра Митрополита. В 1708 году храм был капитально перестроен и вновь освящён.
В 1760-1761 годах церковь Петра Митрополита была расписана артелью местных художников, "Трудившиеся о Бозе иконописцы Афанасий Андреев сын Шустов, Михайло Алексеев сын Сопляков, Федор Ларионов сын Пототуев,
Иван Никитин сын Горин с сыном своим Федором Ивановым, Иван Степанов сын Сарафанников, Устим Никифоров сын Кружевников".
В конце XVIII века церковь Петра Митрополита на недолгое время заняла особое место среди других приходских храмов Ярославля: неподалеку от нее в 1777 году А. П. Мельгунов начал строительство первого
генерал-губернаторского дома в городе. С 1778 года и до освящения домового храма наместник являлся прихожанином Петромитрополитской церкви. В это время ежегодно в храмовый праздник 24 августа (день перенесения мощей Петра Митрополита),
из церкви совершался крестный ход.
Осенью 1928 года городскими властями было принято решение о ликвидации церкви Петра Митрополита. Для сноса её передали ярославскому мельзаводу, на территории которого она оказалась. Были разобраны крыльцо и трапеза,
но церковное здание завод решил использовать для своих нужд, и оно, хотя и в искаженном виде, сохранилось.
Фрагмент росписи из церкви Петра, митрополита Московского, сюжет "Песнь песней".