Часовня располагается на территории бывшего Иоанно-Предтеченского женского монастыря. В XIX веке здесь стараниями местных купцов была воздвигнута не только часовня над могилой блаженной Домны Томской, но и часовня преподобного Серафима Саровского над склепом-усыпальницей прозорливого старца-иерея Фёдора Краснопевцева. 

На кладбище женского монастыря существовал так называемый «профессорский некрополь». Здесь находились склепы видных церковных и общественных деятелей, писателей (писателя-народника Н.И. Наумова), архитекторов, деятелей культуры и искусства, основателей высшей школы Сибири, учёных, ректоров, профессоров и преподавателей Томского университета, Томского технологического института.

В советское время вместе со многими другими постройками женского монастыря были утрачены часовни и застроена территория кладбища (в 1930-1950-е годы).

В 1996 году, как гласит табличка на часовне, «в память о святой Домне Томской, профессорах и преподавателях Томского Технологического института императора Николая II, Императорского Томского университета и о всех здесь погребенных» была открыта часовня святой блаженной старицы Домны Томской. 

Тогда же, в мае 1996 года, в год 100-летия Томского политехнического университета, выпускниками, учеными, преподавателями и гостями университета, был заложен сквер у часовни.