Cerkvė stovi vos 500 metrų nuo Pabradės geležinkelio stoties, tad pasiekti ją lengva tiek vietiniams, tiek keliaujantiems traukiniu. Pastatas išsiskiria neobizantinio stiliaus bruožais, būdingais XX a. pradžios stačiatikių architektūrai – kryžminio plano, vienabokštė, su penkiasiene apside, kuri subtiliai atspindi rytų sakralinės architektūros dvasią.
Cerkvė pastatyta 1910 m. kaip Šv. Panteleimono cerkvė, tačiau jos likimas nebuvo paprastas.
1927 m., kai šį kraštą valdė Lenkija, pastate buvo įrengta katalikų bažnyčia – Pavoverės parapijos filija.
Po Nepriklausomybės atkūrimo, 1990 m., čia vėl atgaivinta stačiatikių parapija.
2007 m. pašventinus naująją Pabradės Švč. Mergelės Marijos Šeimų Karalienės bažnyčią, šis istorinis pastatas grąžintas stačiatikių bendruomenei.
Galiausiai, 2009 m. liepos 18 d., jis pašventintas dabartiniu vardu – Šv. Sergejaus Radonežiečio cerkvė, kur ir šiandien pamaldos vyksta rusų kalba.