Как отмечали в «Истории города Харькова» Дмитрий Багалей и Дмитрий Миллер, «восточная часть города росла не столь быстро, и довольно долго ее религиозные потребности удовлетворялись двумя, издавна существовавшими здесь церквами - Михайловской и Вознесенской. В 40-х годах почувствовалась и здесь необходимость в новой церкви, и вот в 1846 г. закладывается, а в 1854 г. освящается на Конной площади Свято-Духовская церковь».

Как следует из путеводителя по г. Харькову 1902 г.: церковь Сошествия Св. Духа на Конной площади (ныне - пл. Защитников Украины, ранее - пл. Восстания) начала строиться 6 июня 1848 г. и была освящена 12 декабря 1854 г. "По площади пространства, занимаемого приходом, это самый большой их всех приходов города, вследствие того, что к приходу причисляются еще хутора: Шевченко, Рыжий и Клеменова. В настоящее время (вторая половина 1902 г. - прим. автора) церковь перестраивается. Освящение места было 20 апреля 1902 г., а закладка храма состоялась 28 июля 1902 г.".

В храме с июля 1892 по февраль 1895 г. служил священник Иоанн Гаврилович Вениаминов (1856-1947), внук митрополита Московского и Коломенского, святителя Иннокентия (1797-1879), просветителя Америки и Сибири. 12 сентября 1892 г. он был утвержден законоучителем 3-й Харьковской народной школы (по обычной практике того времени образованные священники совмещали свое пастырское служение с преподаванием), а по определению Харьковского епархиального начальства 11/18 мая 1894 г. «награжден бархатною фиолетовую скуфьею за ответственно-ревностную и усердную службу его». 8 февраля 1895 г. был переведён на новое место службы в Петербургскую епархию.

Церковь была разрушена в 1937 г.

На месте уничтоженной церкви Сошествия Св. Духа, в районе площади Защитников Украины, в сквере установлен памятный знак в виде камня, на котором высечена надпись: "На этом месте храм Святого Духа был разрушен богоборческой властью в 1937 году. По постановлению УНКВД по Харьковской области за несогласие с властью священник Перцов Сергей Александрович в возрасте 72 лет был расстрелян 5 июня 1938 года. Храм будет восстановлен..."

6 июня 1846 г. началась постройка одного из ныне утраченных харьковских храмов. Церковь Сошествия Святого Духа была выстроена на Конной площади к декабрю 1854 г. Как указывается в харьковском путеводителе Гусева 1902 года, приход этого храма имел наибольшую площадь среди всех харьковских приходов. Помимо непосредственно прилегающих к храму городских кварталов, окружавших Конную площадь, к приходу храма относились жители Молочной и Петинской (Плехановской) улицы, Урала (совр. частный сектор между Плехановской, Державинской и пр. Гагарина), а также - пригородных хуторов Немышлянского, Глубокого Яра, Рыжего и Клемёнова.

В том же 1902 году храм претерпел реконструкцию и расширение, появилось ещё четыре барабана с куполами, храм стал пятикупольным, а форма главного купола была изменена, увеличена высота колокольни и изменён стиль оформления всего здания.

Сейчас в память об утраченном Свято-Духовском храме с другой стороны площади начато строительство одноимённой часовни.