С переводом царской резиденции из Москвы в Санкт-Петербург сюда переселились многие лютеране, находившиеся на русской службе и в русском подданстве. Кроме того, по приглашению Петра I, из Германии в Санкт-Петербург постоянно переселялись немцы. Так что первоначально инославное население города составляли, в основном, немцы-лютеране.

С целью объединить лютеран в общину Петр I в 1704 году приказал построить для них деревянную церковь. Первым пастором кирхи, выстроенной в Петропавловской крепости, был Иоганн Мюллер. Вскоре лютеранскую кирху перенесли из крепости на Петербургскую сторону, а потом - в Литейную часть.

Примерно с 1711 года в Литейной части уже действовала лютеранская так называемая Литейная и артиллерийская домовая церковь. Община собиралась в большой зале Горной коллегии. Богослужение совершал пастор Иоганн Леонард Шатнер. Однако со временем маленький приход увеличился настолько, что молитвенное помещение стало тесным, и президент Берг-Мануфактур-коллегии Яков Вилимович Брюс испросил у Петра I место для постройки новой церкви. Лютеранской общине был выделен участок земли, на котором и ныне стоит церковь святой Анны - между Фурштадтской и 4-й Артиллерийской улицами.

В 1734-38 годах на месте прежней церкви шло строительство нового деревянного храма. По сравнению с прежним, он был больших размеров. Его стены покоились на каменном фундаменте и были украшены мозаикой "на прусский манер". Выстроенная в виде 8-угольника, церковь была освящена в 1741 году при правительнице Анне Леопольдовне. Храм получил имя святой Анны (Анненкирхе).

Большие пожертвования приходу поступали от вдовы русского купца Софии-Шарлотты Владимировой, урожденной Мюллер. На её средства была выстроена каменная церковь на месте деревянной. Церковное здание было возведено по проекту российского архитектора немецкого происхождения Юрия Матвеевича Фельтена и стало одним из лучших его творений.

В предреволюционные и послереволюционные годы церковь святой Анны была одним из наиболее посещаемых храмов города. В 20-е годы в ней служил епископ Мальмгрен, возглавлявший евангелическо-лютеранские церкви северной части СССР. При храме существовала евангелическо-лютеранская семинария, закрытая в 1934 году. Анненкирхе продолжала действовать до 1936 года, несмотря на следовавшие один за другим аресты её священнослужителей. В 1939 году ее здание было полностью перестроено и приспособлено под кинотеатр. При перестройке интерьеры церкви и украшавшая их роспись были почти полностью уничтожены.

В 1992 году в церкви святой Анны было вновь совершено богослужение. С администрацией кинотеатра, размещавшегося в здании храма, была достигнута договоренность о совместном использовании зала. По будним дням здание кирхи используется как кинотеатр, а по воскресеньям здесь регулярно совершаются богослужения.

В 1736 году, по инициативе и на пожертвования пастора Шатнера, при церкви святой Анны была открыта школа, учрежденная с разрешения императрицы Анны Иоанновны. Эту школу посещали дети жителей немецкой слободы при Литейном дворе.

После кончины императрицы Анны Иоанновны в 1740 году школа получила наименование училища святой Анны (Анненшуле). В том же 1740 году, когда число учеников возросло, на церковном совете был поднят вопрос о строительстве школьного здания. Для этой цели в 1742 году, по ходатайству ландграфа Гессен-Гомбургского Людвига, для школы было отведено место на 4-й Артиллерийской улице (ныне - Кирочной), а в 1743 году школьное здание было построено.

В 1775-79 годах на Фурштадтской улице было возведено новое здание Анненкирхе. При Анненкирхе по-прежнему находилась Анненшуле. В 1766 году в ней постоянно трудились два учителя. В годы строительства каменной церкви на ее возведение требовались большие средства. Поэтому приходская школа не могла получать достаточной поддержки от общины Анненкирхе. К 1778 году она пришла в упадок из-за частой сменяемости преподавателей, вызванной низкими окладами.

В 1781 году самый состоятельный прихожанин Анненкирхе, владелец кожевенного завода Иоахим Готфрид Керстнер, пожертвовал 16 тысяч рублей для постройки сиротского дома. В этом доме должны были воспитываться 10 мальчиков-сирот от 7 до 14 лет. Они же должны были бесплатно обучаться в Анненшуле. Через 4 года здание было готово. Оно было выстроено на противоположной стороне Кирочной улицы. Надпись на мемориальной доске, рассказывавшая его историю, заканчивалась словами: "Сохрани это себе, потомство; строй, улучшай, ничего не ломай!"

К середине XIX века школа стала весьма престижной. Ее выпускники стали студентами Петербургского, Московского, Дерптского и Гельсингфорского университетов. Император Николай I высоко оценил деятельность Анненшуле. Указом от 1852 года школе был присвоен статус государственной гимназии. К 1862 году авторитет школы настолько возрос, что давал абитуриенту право по аттестату зрелости, без сдачи вступительных экзаменов поступать в университет. Кстати, выпускником Анненшуле был и известный русский учёный и путешественник Миклухо-Маклай.

После 1917 года в здании училища разместилась трудовая школа-девятилетка. Многие талантливые преподаватели школы были уволены, некоторые арестованы. Часть прежних учителей включилась в обучение нового поколения школьников. По традиции, унаследованной еще от старой Анненшуле, в новой школе больше внимание уделялось изучению немецкого языка. В 1975 году в историческое здание бывшей Анненшуле была переведена школа с углубленным изучением математики и физики.