Православный храм в Валмиере был построен в 20-х годах 19-го века, когда в городе проживало множество русских купцов, ремесленников и солдат. Православный храм Св. Сергия Радонежского строился с 1874 по 1877 год, и его автором, как и нескольких других храмов, воздвигнутых в Видземе и южной части Эстонии, является первый академически образованный латышский архитектор Янис Фридрих Бауманис (1834–1891).
Храм необычным образом построен из серых обтесанных полевых валунов, а его карнизы и углы украшены красными кирпичами местного производства.
Рядом с храмом находится прекрасная часовня, построенная в 1906 году представителями балтийско-немецкого дворянского рода Менгден.