Cerkiew prawosławna św. św. Cyryla i Metodego we Wrocławiu na Wyspie Piasek została wzniesiona w latach 1686-1690 jako Kościół św. Jakuba, według projektu architekta Zygmunta Lindera. Poprzednio stała w tym miejscu średniowieczna kaplica pod wezwaniem świętych Józefa, Joachima, Natalii i Adriana, która została w XVII wieku zburzona.

Zbudowany od nowa pod koniec XVII wieku kościół to pierwsza w mieście świątynia barokowa, jednonawowa, z bogato zdobioną i zwieńczoną rzeźbami fasadą, nawiązującą wyraźnie do stylu słynnego rzymskiego kościoła Il Gesù.

Do 1810 kościół należał do pobliskiego klasztoru sióstr augustianek. Po urzędowej sekularyzacji dóbr klasztornych w 1810 w budynku założono katolickie seminarium nauczycielskie. W 1852 przywrócono funkcję sakralne niszczejącej świątyni - po renowacji kościół otrzymał nowe wezwanie św. Anny, którą obecna parafia prawosławna czci jako dodatkową patronkę. Przez kilka lat (1919-1921) kościół służył mniejszości polskiej we Wrocławiu. W późniejszych latach został przekazany starokatolikom.

W okresie walk o Festung Breslau w 1945, kiedy dowództwo twierdzy ulokowało się w Królewskiej Bibliotece Uniwersyteckiej, księgozbiór ewakuowano - m.in. w ówczesnym kościele św. Anny umieszczono ok. pół miliona książek. 11 maja 1945 spłonął cały księgozbiór i wypaliło się wnętrze świątyni.

Po wojnie zrujnowany budynek zabezpieczono. W 1970 został przekazany Polskiemu Autokefalicznemu Kościołowi Prawosławnemu. W 1973 zaczęto odprawiać liturgię w prowizorycznej kaplicy. Po odgruzowaniu i wyremontowaniu kościoła odprawiono w 1976 pierwsze nabożeństwo prawosławne w głównej nawie kościoła.

Obecnie proboszczem parafii jest ks. mitrat Eugeniusz Cebulski. Nabożeństwa w cerkwi odprawiane są w języku polskim.