Прежде на этом месте стояла деревянная церковь, сгоревшая в 1458 году. В 1462 году Псковский князь Владимир Андреевич и степенный посадник Зиновий Михайлович заложили нынешнюю плитяную церковь, которая и была окончена в 1463 году. В приделе ее хранился для боевых потребностей порох, который взорвался во время пожара 1507 году, причем придел был совершенно разрушен и пострадала самая церковь. В 1541 году церковь также горела.
Массивные, на толстых низких столбах святые ворота, судя по конструкции, древней постройки. Паперть и оба придела – во имя святого Саввы Освященного и Митрофания Воронежского – новые.
План церкви – обычный квадрат. Длина ее 13 с. 2 ар., наибольшая ширина 13 саж., высота до верхнего карниза 6 саж. Восточная часть имеет одну круглую апсиду, по сторонам которой находятся выступы, приделанные, по-видимому, позднее. Фасады имеют обычные тройные лопастные деления, апсида же украшена валиковыми разводами. Купол массивен и громоздок. Карниз его украшен впадинками в форме кокошников, квадратов и треугольников. Глава имеет маковичную форму и украшена крестом.
Главный храм имеет 4 столба, перекрытые арками, за которыми следуют коробовые своды.
В западной части храма устроены особые крытые помещения (палатки), соединенные между собой хорами; из них левая палатка имеет выход, обращенный к иконостасу, а правая – на хоры; в последней, кроме того, имеется узкое оконце во двор.
Колокольня храма состоит из двух частей: массивного плитяного здания кубической формы и на нем обыкновенной колокольни современного типа. Здание несомненно древнее, составлявшее прежде нижнюю часть звонницы. Это доказывается видом церкви на древних иконах. (Г. Некрасов полагает, что нижняя часть колокольни могла быть скорее укреплением или торговым складом, нежели звонницей. Но на Сретенской иконе мы видим несколько звонниц с очень тяжелыми, массивными основаниями. Подобные постройки вообще были обычны древнему Псковскому зодчеству). В стенах здания проделаны узкие окна в виде бойниц. Вход в него находился в восточной стене. В нем замечателен ряд постепенно возвышающихся арок. Под зданием находятся подвалы.
Окулич-Казарин Н.Ф. Спутник по древнему Пскову. Псков, 1913.
После революции 1917 года храм был закрыт. В годы Великой Отечественной войны колокольня храма была уничтожена.
Вот что писал о храме святых Козьмы и Дамиана Ю.П.Спегальский: «С XIV века «Завницкий крест» был украшен храмом Николы с Примостья. В 1462-1463 годах козмодемьянские соседи поставили здесь обширный каменный кончанский храм во имя бессребреников Козьмы и Демьяна. Это была постройка того же типа, что и сохранившийся храм в Мелетово – с шестнадцатискатным покрытием и восьмиугольным постаменом под барабаном, с прямоугольными боковыми апсидами, с окнами, перекрытыми полукруглыми арками с соответствующими им полукруглыми бровками. Она, правда, отличается значительно более крупными размерами и наличием палаток внутри. Кроме того, у нее, помимо притвора, который имела и Мелетовская церковь, был еще придел, а вернее – два придела. Об одном приделе мы знаем из сообщения летописи о взрыве в нем пороха в 1507 году. Повреждения, нанесенные взрывом зданию, показывают, что этот придел примыкал к юго-западному углу четверика. Но сохранившийся первоначальный притвор храма прорезан арками как с юга, так и с севера, галереи к нему примыкали с двух сторон, и надо думать, что и с севера галерейка заканчивалась приделом, как и подобало кончанскому храму. Звонница, без сомнения, была поставлена на переднюю стенку притвора.
При восстановлении храма после 1507 года он получил восьмискатную крышу и новую главу, которую мастера были вынуждены поставить на пониженные подпружные арки, чтобы не повторять постамента под барабаном. Какими стали приделы при этой перестройке, мы не знаем, но, надо полагать, их тоже решили в духе XVI века и, вероятно, перенесли на восток от старых. Случай с взрывом пороха в 1507 году показал козмодемьянским соседям, что при церкви необходимы складские помещения, и они построили большую четырехпролетную звонницу на обширном основании, в котором наверху был храм, а внизу хорошо защищенные от пожара склады. Это массивное, почти кубическое здание встало на самом углу перекрестка и делило людской поток, движущийся от моста на две части: следующую налево, на улицу Званицу, и направо – на Козьмодемьянскую улицу.
В XVII веке и позднее приделы храма подвергались перестройкам, и не только от XV, но и от XVI века в них уже ничего не осталось. В XVIII веке были сломаны столпы звонницы и на старое ее основание взгромоздили восьмигранную колокольню, простоявшую до Великой Отечественной войны.
Ворота буя Козьмодемьянской церкви – редчайший образец такого рода сооружений. Дошли до нас они, конечно, не в первоначальном виде. Над аркой проезда видна широкая впадина. Это, несомненно, нижняя часть ниши, в которой помещалось большое фресковое изображение Козьмы и Демьяна. Верхняя часть ниши сломана вместе с щипом, завершавшим ворота. Крыльцо церкви, пристроенное к первоначальному притвору, относится к XVII веку и носит на себе следы многих переделок.
В 1925 году в палатках храма были найдены остатки иконостаса начала XVI века. Это были светлые гладкие липовые доски с вырезанным на них мелким строгим стилизованным растительным орнаментом, который никогда не был покрыт позолотой (доски хранились до Великой Отечественной войны в Псковском музее).
Судя по ним, иконостас Козьмодемьянского храма был очень строгим по композиции и рисунку и вся изукрашенность его состояла в необычно изящной резьбе, покрывавшей его простые формы. Глава завершена очень красивым позолоченным крестом XVII века с ажурным яблоком.
Черты первоначального облика храма в какой-то степени читаются на его восточной стороне. Здесь на апсидах остались еще первоначальные орнаментальные пояски из впадин, верхние части валиковых разводов и старые узкие окна. Форма средней апсиды характерна для XV века: примерно до трети ее высоты она сложена отвесно, затем заваливается «на стену», а в самом верху, над дугами валиковых разводов, опять идет отвесно. Сужение апсиды создает иллюзию большой ее высоты, придает впечатление устойчивости и прочности сооружения.
Очень интересно основание звонницы, в частности уникальная церковка в верхнем ярусе, с двумя столпами, поддерживающими ее своды, очень характерные для XVI века. В северной и южной стенах остались гнезда от брусьев иконостаса. Сохранились двери, ниши и окна XVI века и часть старинной штукатурки. Снаружи это здание, с его заметно заваленными стенами и кое-где прорезающими их узкими окошками, производит впечатление суровой и строгой силы. Но нужно не забывать, что это только постамент для звонницы, с ее оживленными пестрой игрой света столпами, перемычками, колоколами, приспособлениями для раскачивания колоколов и изломанной формой крышами».
Церковь святых Козьмы и Дамиана с Примостья состоит на охране как памятник республиканского значения (Постановление Совета Министров РСФСР № 1327 от 30.08.60). В настоящее время в помещении храма располагаются мастерские.