Die Kirche des heiligen Samsonij auf dem Feld der Schlacht von Poltawa wurde zur Ehre des Sieges der Russischen Armee über die Schwedische Armee Karls XII. vom 27. Juni 1709 erbaut. An diesem Tag gedenkt die orthodoxe Kirche des Ehrwürdigen Samsonij Strannoprijimec, der in den Zeiten des Römischen Imperiums lebte und der durch seine einmaligen Fähigkeiten in der Heilkunde bekannt war. Zu seinen berühmtesten Patienten, denen er zur Genesung verhalf, gehörte der römische Kaiser Justinian. Samsonij starb im Jahr 530 und wurde später von der orthodoxen Kirche heilig gesprochen.
  Der Grundstein der Kirche wurde am 27. Juni 1852 gelegt. Gebaut wurde sie nach dem Projekt des Architekten Scharlemani. Die Fertigstellung und Einweihung wurde auf den 15. Juli 1856 datiert. Die ganze Organisation des Baus übernahm der Händler A.P. Worozhejkin; die Kontrolle der Bauarbeiten oblag dem Architekten Choruzhenko. Der Bau wurde aus dem Nachlass des reichen Gutsbesitzers aus Tschernowitz, I.S. Sudijenko, finanziert. Dieser hat 1811 die Summe von 100.000 Rubel für das ewige Gedenken der Schlacht von Poltawa hinterlassen. Die Kirche wurde im Byzantinischen Stil erbaut; sie hat einen rechteckigen Grundriss mit 5 Köpfen. Eine Heizung wurde nicht eingeplant, daher wird sie nur für Gottesdienste an Feiertagen und Wochenenden verwendet.
  Die Rekonstruktion im Jahr 1895, nach den Plänen des Architekten Nikonow, hat einige bauliche Veränderungen gebracht: es kamen Seitenteile dazu und der Grundriss bekam die Form eines Kreuzes. Die Ikonostase wurde in der Werkstatt des Moskauer Geschäftsmannes Astafjew bestellt, gemalt wurden die Ikonen vom Künstler Malyschew. Außerdem wurden die Wände und die Kuppeln bemalt. Der Poltawaer Erzbischof Illarion segnete die rekonstruierte Kirche am 1. Oktober 1895.   Während der Rekonstruktion im Jahr 1909 wurden der obere Teil des Eingangbereichs mit dem Glockenturm und die Bemalung der Wände und Gewölbe fertig gestellt. An der östlichen Außenwand der Kirche wurde die Ansprache Peter I. zur Russischen Armee am Vorabend der Schlacht in einem Bild dargestellt. Unter dem Bild befand sich eine Marmortafel mit dem Text dieser Ansprache. In der Kirche befanden sich viele Ikonen - Geschenke der Regimente, die an der Schlacht von Poltawa teilgenommen hatten.
  1929 wurde die Kirche geschlossen, ein Jahr später wurde der Glockenturm zerstört. Während der deutschen Okkupation von Poltawa war die Samsonij-Kirche offen. Im Jahr 1949 wurde sie endgültig geschlossen und unter die Verwaltung des Museums der Schlacht von Poltawa gestellt. Nach der Unabhängigkeitserklärung der Ukraine im Jahr 1991 wurde die Kirche der orthodoxen Gemeinde übergeben. Diese hat die Tätigkeit in der Kirche wieder aufgenommen.