В 1880 году во Франценсбаде (ныне Франтишкови-Лазне, Чехия) для приезжих из России был устроен временный храм. Службы проходили в летний период. Храм располагался сначала в арендуемой части колоннады Зальцквелле, затем, с 1881 года, — в зале отеля «Гизела». Современная церковь была сооружена по проекту Густава Видермана на добровольные пожертвования приезжающих для лечения русских. Церковь была заложена Франценсбадским комитетом в 1881 году без приглашения протоиерея В. С. Ладинского, который совершил чин закладки только 13 (25) июля 1888 года.
Чин, по совету К. П. Победоносцева, был совершён в почти готовом здании без огласки, чтобы не раздражать католиков. Освящение храма было совершено 25 июня (7 июля) 1889 года.
Церковь и земля (около 13,66 ар) были приписаны на имя Комитета, который считал церковь и землю своей собственностью и в своих сборах не давал отчёта причту.
В 1899 году церковь претерпела косметический ремонт, а в 1901 году была обнесена каменной оградой с железной решеткой.
В 1900 году храм, до этого находившийся в ведении Комитета, часто конфликтовавшего с духовенством, перешёл в ведение общины.
В 1880 по 1907 год церковь была приписана к Веймарскому храму, а с 1911 года — к Дрезденскому.
Во время Первой мировой войны храм был закрыт.
В 1920-1930 годах храм находился в юрисдикции Управляющего русскими приходами в Западной Европе Русской Православной Церкви. Богослужения совершались только в летний период.
С переходом митрополита Евлогия (Георгиевского) в Константинопольский Патриархат, в Западноевропейском экзархате русских приходов.
5 мая 1939 года приход со всем его имуществом был передан Берлинской и Германской епархии Русской Православной Церкви Заграницей и приписан к Мариенсбадскому храму.
Расквартированная во Фраценсбаде часть СС предполагала превратить здание Ольгинской церкви в свой склад. Этим планам помешало решительное противодействие бургомистра и митрополита Берлинского и Германского Серафима (Ляде).
В 1944 году во Франценсбаде проживало около 10-ти архиереев, которые часто служили в церкви.
Летом 1945 года богослужения в Ольгинской церкви были возобновлены. Храм перешёл в Западноевропейский Экзархат Русской Православной Церкви, а с 1946 года в Чехословацкий Экзархат.
С получением автокефалии в 1951 году Чехословацкой Православной Церковью храм перешёл в её юрисдикцию.
В настоящее время храм относится к Хебскому пресвириату (благочинию) Пражской епархии Православной Церкви Чешских земель и Словакии. Настоятель – священник Мефодий Коут.