Kirken er oppført 1714–1715 av arkitekt J. C. Hempel. Kirken var en forstørret kopi av Hospitalskirken som stod ferdig ni år tidligere. Sigurd Muri oppgir Johan Pedersen som arkitekt.[2] Byggingen kom i gang etter initiativ fra biskop Peder Krog. Krog hadde i 1708 av økonomiske grunner overflyttet Bakklandet fra Trondheim til Strinda prestegjeld, der Krog også var sogneprest. Beslutningen ble lite populær. Kirken ble bygget som menighetskirke for Bakklandet da avstanden til nærmeste kirke i Strinda (Lade kirke) var for stor. Krog, som på den tiden bodde på Bakke gård rett ved siden av kirken, døpte kirken Anna Dorothea kirke etter sin kone, men navnet slo aldri an, den ble av folk flest omtalt som «Bakk'kjerka». Biskopen ga selv tomt til kirken på Bakke gård. Sakristi ble bygget til i 1768. I 1771 ble det inntil kirken murt opp et gravsted (mausoleum) for kammerråd Morten S. Hoff. Gravstedet stakk ut i Innherredsveien, og ble revet da kirken ble flyttet i 1939.[3]

Som eneste bygning på Bakklandet ble kirken spart under svenskenes beleiring 1718. Til forskjell fra andre kirker forble den menighetens eiendommen etter det store kirkesalget i 1721.[4] Kirken ble sognekirke da Bakklandet ble eget prestegjeld i 1847. Etter første verdenskrig kom kirken til å ligge langt ut i Innherredsveien etter dens oppgradering og var en vesentlig trafikkhindring, noe som førte til planer om riving av kirken særlig etter åpningen av nye Bakke bru 1927. Kirken hadde blitt sognekirke til arbeiderne ved Trondhjems Mekaniske Værksted som stort sett bodde på Møllenberg. Det var derfor mange som ville bevare den og derfor ble hele kirken jekket opp med donkraft og flyttet flere meter til siden i 1939. Deretter ble den restaurert og vigslet på ny 1941.

Interiøret er restaurert med barokkfarger, forgyllinger og marmoreringer. Taket støttes av fire søyler i kirkerommet hvor det er innvendige gallerier. Kirken fikk orgel i 1768 skjenket av kammerråd Morten S. Hoff.[4]

Bakke kirke var modell for Dolstad kirke i Vefsn.