Строительство нового храма ведется Нижегородской епархией при поддержке и попечительстве Арзамасской ассоциации промышленников и предпринимателей «Развитие». Чин закладки Петропавловского храма в Арзамасе глава Нижегородской митрополии совершил 11 мая 2014 года.

Первое богослужение в строящейся церкви состоялось 11 июля 2016 года. 12 июля 2018 года митрополит Нижегородский и Арзамасский Георгий совершил в ней первую архиерейскую Божественную литургию. Богослужение состоялось в престольный праздник храма – день памяти славных и всехвальных первоверховных апостолов Петра и Павла.