В конце ХVI столетия Углич оказался в центре политической борьбы за царский престол. 15 мая 1591 г. в кремлевском саду при загадочных обстоятельствах погиб царевич Димитрий – младший сын царя Ивана Грозного.
Церковь царевича Димитрия на крови является вторым по времени памятником на территории кремля. По преданию, она поставлена на месте гибели царевича. Через пятнадцать лет после тех трагических событий, то есть в 1606 г., Димитрий был канонизирован. Тогда на месте его гибели была поставлена деревянная часовня, а в 1630 г. – деревянная шатровая церковь. Сооружение ныне существующего памятника началось, видимо, между 1681–1683 гг. Строительство велось на царские пожертвования, а с 1690 г. перешло под покровительство княгини Анны Васильевны Черкасской, родственницы царицы Марии Нагой. В 1692 г. каменный храм был закончен и освящен.
В церкви представлен уникальный по своему значению мемориально-выставочный комплекс «Святыни и реликвии угличской трагедии»: слюдяной фонарь, носилы и рака, в которых в 1606 г. мощи царевича переносились в Москву, фотокопии Угличского следственного дела и др.