Храмом церкви являлся пещерный храм в честь святого Димитрия Солунского.
Гимназия им. Д. Л. Хорвата, вначале как прогимназия, открылась в 1906 году.
В 1925 году, в русле происходивших перемен на КВЖД, связанных с переходом к совместному управлению дорогой Китаем и СССР, новая администрация дороги переименовала гимназию им. Д. Л. Хорвата в 1-ю железнодорожную гимназию, а домовую церковь при гимназии закрыла.
В этой ситуации было принято решение объединить Дмитриевскую церковь с Владимирским монастырем. Пещерный храм в честь св. Димитрия Солунского из бывшей гимназии Д. Л. Хорвата, из Модягоу, перенесли в помещение в Новом городе на Ажихейской улице, в доме №7. Здесь 22 октября 1925 года были освящены два престола: один - в честь иконы Владимирской Божьей Матери, другой - и в честь св. Великомученика Димитрия Солунского. Позже, в августе месяце 1927 года, Владимирский монастырь переходит в дом №40 на Почтовой улице в Новом городе. Оба храма, пещерный и главный, были освящены здесь 25 августа 1927 года.