Für die kleine Kapelle im ältesten Kern des heutigen Babelsberg hat einst König Friedrich Wilhelm IV. selbst den Anstoß gegeben. Er errichtete auf dem Dorfanger einen Zentralbau nach dem Vorbild mittelalterlicher Herrscherkirchen. Der detaillierte Entwurf von 1844 stammt von Ludwig Ferdinand Hesse in Zusammenarbeit mit Christian Heinrich Ziller. Eingeweiht wurde die Kirche am 30. Januar 1853. Während des Zweiten Weltkriegs wurde das Oktogon durch Druckwellen und Bombensplitter geschädigt. Da das Dach zusammenzubrechen drohte, wurde es 1975 abgenommen; kurze Zeit später stürzte auch das Gewölbe ein. Ab 1978 befand sich die Ruine im städtischen Besitz. Sie sollte einer mehrspurigen Straße weichen, was aber durch Bürgerengagement verhindert werden konnte. Seit 1995 kümmert sich der Förderverein Alte Neuendorfer Kirche und Neuendorfer Anger e.V. um das Denkmal. Die finanzielle Belastung wurde bei dem Wiederaufbau auf möglichst viele Schultern verteilt. Der Umfang der Sponsorentätigkeit Einzelner konnte durch die Trennung in viele kleine Bauabschnitte gering gehalten. Grundlage war eine hundertprozentige Förderung des Daches aus Städtebaufördermitteln.
Bei der Verleihung des Brandenburgischen Denkmalpflegepreises 2009 erhielt die Neuendorfer Kirche eine Anerkennung.
Sie gehört mit mehr als 40 weiteren Sehenswürdigkeiten zum Historischen Parcours der Landeshauptstadt Potsdam. Hier erhalten Besucher und Potsdamer kurze und kompakte Informationen zu historischen Gebäuden und der Stadtgeschichte.