Двухэтажная церковь в честь Благовещения Пресвятой Богородицы и святого благоверного великого князя Александра Невского – первое по времени каменное сооружение архитектурного ансамбля Лавры, один из самых характерных сохранившихся памятников петербургской архитектуры начала XVIII века. Это первый каменный храм в новой столице, который был заложен в 1717 году. Проект церкви принадлежит архитекторам Доменико Трезини и Теодору Швертфегеру.
Нижний храм был освящен в честь Благовещения Пресвятой Богородицы 7 апреля 1725 года. Под ним была устроена усыпальница на 25 мест для погребения членов царской семьи и именитых вельмож. Первое захоронение здесь состоялось 24 октября 1723 года, когда в Благовещенской усыпальнице была похоронена вдовствующая царица Прасковья Федоровна (вдова старшего брата императора Петра I царя Иоанна V Алексеевича), сюда же перенесли из Лазаревской церкви-усыпальницы останки любимой сестры Петра Великого царевны Натальи Алексеевны и его сына – царевича Петра Петровича.
Благовещенская церковь сохранила память и об «эпохе дворцовых переворотов»: здесь ещё в 1746 году была похоронена внучка Иоанна V, Анна Леопольдовна, мать императора Иоанна Антоновича, свергнутого с престола в 1741 году, а в июле 1762 года в центральной части усыпальницы был погребён внук императора Петра I император Петр III (впоследствии его прах перенесен в Петропавловский собор по указу Павла I).
В 1780-е годы к юго-восточной части церкви сделали пристрой – сводчатое помещение, предназначенное для погребений. Здесь были похоронены многие известные люди: основатель Московского университета и Академии художеств граф Иван Иванович Шувалов, устроитель Смольного института и Воспитательного дома для сирот Иван Иванович Бецкой и другие. С восточной части к Благовещенской церкви была пристроена небольшая приземистая галерея-ризница, в которой находились семейные памятники князей Юсуповых. В 1800 году в Благовещенской церкви был погребен генералиссимус Александр Васильевич Суворов.
В течение XIX века в Благовещенской церкви проводились реставрационные работы, после чего храмы были вновь освящены.
В 1933 году Благовещенская церковь была изъята и передана музею-некрополю. Верхний Александро-Невский храм отошел сектору геодезических съемок института Гипрогор. Церковные помещения были использованы под склады с устройством межэтажных перекрытий, множества перегородок и печей. Здание церкви начало разрушаться.
В нижний Благовещенский храм перенесли некоторые детали надгробных памятников, находившихся в Николо-Федоровской и Исидоровской церквях, закрытых в 1931 году. В 1937 в Благовещенской церкви произвели несколько перезахоронений останков из разоренной Свято-Духовской церкви.
В 1940 году, после учреждения Государственного музея городской скульптуры, Благовещенская церковь целиком перешла в его ведение, включая верхний храм, уже обезображенный прежними арендаторами.
После проведения ремонтных работ 15 мая 1950 года церковь открылась для посетителей музея.