В 1819 г., ввиду того, что теплая Благовещенская церковь не вмещала всех богомольцев, митрополитом Михаилом было принято решение оба примыкавших к Благовещенской и Александро-Невской церквям зала в первом и втором этажах обратить в один в два света зал, пристроить к нему с восточной стороны алтарь, а с западной устроить особый вход. Вследствие словесного распоряжения митрополита уже в сентябре 1819 г. занялись приготовлениями к сооружению новой церкви. В начале ноября испрошено было высочайшее соизволение на постройку. Так как собственных средств Лавры не хватало, был организован сбор пожертвований. 6 июня 1820 г. совершена была закладка храма.Работы велись по проекту лавровского архитектора В. П. Петрова. В том же году церковь была вчерне закончена.
Размеры Духовской церкви: длина 14⅙ сажени, ширина в большом поперечнике около 13 сажен, в малом 5,5 сажень; алтарь 2,5 на 5,5 сажень (1 сажень - 2,1336 м). Духовская церковь по наружному виду со стороны входа ничем не отличалась от примыкающего к ней жилого корпуса, только небольшой крест над входным крыльцом.
Церковь была освящена 18 мая 1822 г. митрополитом Серафимом. Иконостас церкви был написан академиком Дмитрием Антонелли, золотил иконостас позолотный мастер Христофор Иванович Вольф, лепные работы выполнил мастер Николай Зорин. Резной фриз с херувимскими головками делал мастер Карл Шейбе.
В Духовской церкви были погребены митрополит Михаил (Десницкий), в алтаре перед жертвенником, граф А. А. Милорадович, адмирал Д. Н. Сенявин, канцлер граф В. П. Кочубей. Всего в ней было 172 могилы, в том числе жены полководца княгини Е. И. Кутузовой-Смоленской, графа А. Г. Кушелева-Безбородко, княгини Е. И. Голицыной («Ночная княгиня»), графини Н. К. Загряжской («Пиковая дама») князя Г. С. Волконского. 1 февраля 1881 г. в Духовской церкви состоялось отпевание Ф. М. Достоевского.
В северо-восточном углу Духовской церкви, вверху над палаткой, в 1822 г. устроена церковь во имя прп. Сергия Радонежского. Она была освящена 18 июня 1822 г. Вход в нее был через северные хоры Духовской церкви. Церковь занимала пространство 4х3 сажен с небольшим, примыкая северной стороной к капитальной стене Александро-Невской церкви и имея алтарную стену общую с Духовской церковью. Отделялась она от Духовской церкви лишь двумя деревянными стенами, выходящими в Духовскую церковь, освещалась двумя окнами из алтаря и двумя в южной стене, выходящими в Духовскую церковь. Престол в алтаре имел над собой восьмиугольный шатер. По описи Лавры 1860 г. иконостас в эту церковь поставлен, поступивший из упраздненной домовой церкви генеральши Прасковьи Николаевны Фредко, урожденной графини Головиной, и при постановке поновлен. Местная икона прп. Сергия Радонежского пожертвована в 1820 г. графом Потемкиным. По документам лаврского Архива иконостас из 14 образов был написан живописцем Марком Набоковым.
В 1867 г. было произведено обновление Сергиевской церкви. В 1868 г. было разрешено возведение пристройки к Свято-Духовской церкви с юго-восточной стороны над фамильным склепом петербургского губернатора, впоследствии графа Николая Васильевича Левашева.
В 1894-1895 гг. на средства потомственного почетного гражданина Андрея Ивановича Галунова была устроена маленькая церковь во имя св. прп. мчц. Евдокии. Еще в 1873 г. нижняя келья второго корпуса, смежная с Духовской церковью, занимающей весь первый корпус, была отведена под места под погребения и существовала в виде прицерковной палатки с 12 гробницами. Здесь была погребена семья Галуновых, и в их числе Евдокия Галунова, мать строителя. Церковь была освящена митрополитом Палладием 12 марта 1895 г. Размеры церкви около 12,5 на 6,5 сажень (1 сажень - 2,1336 м).
Из книги С. Г. Рункевич. Александро-Невская Лавра. 1713-1913. Историческое исследование. – СПб, 1913. С. 856
