21 сентября 1847 года на противоположной стороне Покровского проспекта епископом екатеринбургским Ионой была заложена Максимилиановская церковь, которая должна была служить колокольней для Церкви Сошествия Святого Духа.

На строительство храма-колокольни ушло 29 лет. Результатом кропотливых трудов и долгих лет ожидания стал прекрасный храм в русско-византийском стиле с самой высокой колокольней в городе — 77,2 м. Существует мнение, что автором проекта был известный петербургский архитектор В.Е. Морган. По его первоначальному замыслу предполагалось выстроить не только колокольню, но и большое здание, подобное Храму Христа Спасителя в Москве. Однако, по неизвестным нам причинам, была возведена только церковь-колокольня.

Чин освящения Максимилиановской церкви был совершен 24 июля 1876 года епископом Екатеринбургским Вассианом. Новая одноэтажная каменная церковь-колокольня имела два придела: главный, во имя св. великомученика Максимилиана, и небольшой придел во имя Святителя и Чудотворца Николая Мирликийского. Название же храма было связано с визитом в город герцога Максимилиана Лейхтенбергского, зятя императора Николая I. В 1845 году, по долгу службы на посту главноуправляющего корпуса горных инженеров, герцог совершил большую поездку по уральским заводам. Чтобы запечатлеть это важное событие в истории города, екатеринбуржцы испросили у герцога Лейхтенбергского разрешения на освящение нового храма во имя св. великомученика Максимилиана — и член русской императорской фамилии дал свое согласие.

Максимилиановская церковь-колокольня отличалась красотой внутреннего убранства и хорошей акустикой. Иконостас был о 4 ставах с 23 иконами, стены храма были украшены 10 киотами-иконами. При площади 110 кв. сажен (прибл. 500 кв. м) храм-колокольня мог вмещать до 2750 человек.

Главной же достопримечательностью Максимилиановской церкви были колокола. На колокольне их было 10, общим весом 1433 пуда 65 фунтов (23,5 т). Самый крупный колокол, благовест, весил 1000 пудов (16,4 т) и был четвертым по величине в России после главного колокола Исаакиевского Собора в Санкт-Петербурге, весом в 1752 пуда (28,7 т), Успенского колокола в 4000 пудов (65,5 т) и Реута в 1200 пудов (19,7 т), установленных на Колокольне Ивана Великого в Москве.

Поскольку на Руси существовала традиция давать имена большим колоколам, то за свой громкий глас благовест нового храма получил название «Большой Златоуст». Как святитель Иоанн Златоуст возвеличивал Славу Господню во все концы света, так и Максимилиановский благовест, призывая верующих на богослужение, был слышен на Шарташе и Уктусе, в Палкино и даже в Арамиле. Позднее «Большим Златоустом» стали называть и сам храм-колокольню, в связи с чем Церковь Сошествия Святого Духа получила название «Малый Златоуст».