Kontinuitet hrišćanske bogomolje na mestu današnjeg parka Tašmajdan postoji sigurno još u 19. veku. Naime, skoro na istom mestu, nešto južnije od sadašnjeg zdanja nalazio se do početka Drugog svetskog rata prvobitni hram Svetog Marka koji je izgrađen u doba beogradskog mitropolita Petra Jovanovića (1833-1859) i kneza Miloša Obrenovića, 1835-1836. godine. Za Beograd u kome je još uvek turska vojna posada, kada je recimo današnja beogradska Saborna crkva bila od drveta, ovo je bio veliki duhovni događaj.

Ktitor hrama je Lazar Panča trgovac, koji je poreklom iz Južne Srbije, mesto Katranica, a umro je u Beogradu 1831. godine. Hram se nalazio na groblju što je uobičajena pojava, a o groblju se starala Uprava hrama. Na Tašmajdanu je bio rudnik kamena (i šalitre) koji je korišćen i u doba Turaka i od kojeg je građeno mnogo toga i u današnjem Beogradu. Pre samog podizanja hrama Svetog Marka, po svedočenju savremenika, na tom mestu je bio postavljen Krst i senica-šator gde je obavljena Sveta Liturgija ili litije na Paliluli. Sreten Popović, Beograđanin, zabeležio je sedamdesetih godina 19. veka „da su tu bile neke ruševine, i za njih bi se govorilo i pričalo, da je tu bila stara crkva, koja je na svu priliku posvećena bila Svetom Marku". Isti pisac pominje brežuljak - mogilu, na kojem je 1830. godine pročitan hatišerif.

Stara Markova crkva bila je pravougaona građevina čija je spoljna površina bila 11,5/21 metar, a unutrašnji korisni prostor 7,75/17,46 metara. Istovremeno je knez Miloš Obrenović sagradio u Topčideru dvorsku crkvu Svetih Apostola Petra i Pavla (dovršena 1834. godine). Radovima na oba hrama rukovodio je Hadži-Nikola Živković iz Vodena (1792-1870), prvi veliki graditelj u obnovljenoj Srbiji i njegovi majstori Janja i Nikola.
Od samog početka postojanja hrama, još 1838. godine u njemu je sahranjen knežević Milan Obrenović, najstariji sin kneza Miloša Obrenovića, i to „desno od zapadnih vrata njenih, i prah pokojnog vladike šabačkog Gavrila (Popovića) koji leži levo od zapadnih vrata u samoj crkvi". Posle krvavog dinastičkog majskog prevrata 1903. godine; u ovom hramu je sahranjen kraljevski bračni par Kralj Aleksandar I Obrenović i Kraljica Draga Obrenović.

Oko 1870. godine hram Svetog Marka imao je dve parohije: terazijsku sa 312 domova i palilulsku od 318 domova.

U toku Prvog svetskog rata austrijanski porobljivači su obnovili hram 1917. godine. Prvobitni hram je postojao do početka Drugog svetskog rata. Usled nemačkog bombardovanja na Cveti 13. aprila 1941. godine hram je zapaljen i toliko oštećen da su njegovi ostaci potpuno uklonjeni tokom 1942. godine.

Zbog naglog širenja grada i povećanja broja stanovnika, ukazala se potreba već početkom 20. veka da se u ovom delu Beograda - Paliluli, podigne veći hram. Česti ratovi to nisu dopustili sve do 1930. godine kada su beogradski arhitekti braća Krstići - Petar i Branko, profesori Arhitektonskog fakulteta izradili projekat novog hrama Svetog Marka. Po ovom projektu između 1931. i 1940. godine sagrađeno je sadašnje zdanje Markove crkve. Izbijanje Drugog svetskog rata omelo je potpuni završetak hrama. Završeni su samo građevinski radovi. Bogosluženja su u novom hramu vršena tokom rata i posle njega do 14. novembra 1948. godine u adaptiranom narteksu hrama.

Tog datuma je izvršeno osvećenje hrama (patrijarh Gavrilo Dožić) i hram je otvoren za bogosluženje. Predviđeno je da cela unutrašnjost bude oslikana u fresko tehnici.
Po stilu gradnje, hram je monumentalna građevina urađena u duhu srpskog srednjovekovnog graditeljstva, po ugledu na zadužbinu kralja Milutina, manastir Gračanicu kod Prištine na Kosovu. Naravno, razmere hrama su mnogo veće i sve deluje veličanstveno i snažno. Spoljašnji zidovi su iz dva boje od prirodnog materijala u srpsko-vizantijskom načinu gradnje. Ovaj hram je dobar primer kako stari duhovni uzori oblikovani novim građevinskim materijalima mogu lepo delovati u gradskoj sredini ne gubeći ništa od svoje autentičnosti i jednostavnosti. Zvonik hrama je u sastavu samog hrama na njegovoj zapadnoj strani.

Markova crkva duga je 62 metra a široka 45 metara, visina glavne kupole do krsta je 60 metara. Korisna unutrašnja površina hrama je oko 1.150 kvadratnih metara, a naos hrama može da primi preko 2.000 vernika. Horska galerija na zapadnoj strani prima preko 150 pevača.

Već je rečeno da hram Svetog Marka nije ni posle više od sedamdeset godina od početka gradnje završen. To se odnosi pre svega na njegovu unutrašnjost, ukrašavanje, živopis, odgovarajuću rasvetu, ozvučenje, grejanje, provetravanje (ventilacija). U vremenu posle Drugog svetskog rata iz objektivnih razloga nije mnogo urađeno u samom hramu.

Iznad ulaznih vrata u hram na spoljnoj fasadi je ikona u mozaiku Svetog Apostola i Evangelista Marka, delo Veljka Stanojevića iz 1961. godine.

Pod u hramu je iz 1974. godine, dok je pod soleje i oltara od mermera urađen 1991. godine.

Ikonostas hrama, po projektu arhitekte profesora Zorana Petrovića je iz 1991/1992. godine i urađen je u mermeru, a ikone na njemu u tehnici mozaika delo su akademskog slikara Đure Radulovića iz Beograda, urađene su 1996-1998. godine. Časna trapeza je takođe od mermera sa manjim mozaicima sa prednje strane. Desno od glavnog oltara je manji oltar posvećen Svetom despotu Stefanu Lazareviću (†1427), a oltar sa severne strane posvećen je prazniku Preobraženja Gospodnjeg.

Sa desne strane kada se uđe u hram uz južni zid hrama nalazi se u mermeru izgrađena grobnica cara Stefana Dušana (†1354) po projektu dr Dragomira Tadića u koju su položene njegove mošti donesene iz njegove zadužbine manastira Svetih Arhanđela kod Prizrena, manastira koji je već više vekova u ruševinama. Sa suprotne, severne strane u istom stilu i od istog materijala sagrađena je grobnica patrijarha Germana (Đorić, †1991).
Na sredini hrama, ispod centralne kupole je polijelej izrađen od bakra po projektu dr Dragomira Tadića 1969. godine, a uradio ga je akademski vajar Dragutin Petrović.
Ispod narteksa hrama je kripta koja nije potpuno završena, i uglavnom je prazna. U njoj se nalazi nekoliko grobova koji su preneti iz prvobitnog hrama: Mitropolit Teodosije (1815-1892), Episkop niški Viktor (1797-1888), Episkop šabački Gavrilo (Popović, 1811-1871) i Episkop timočki Mojsije (1835-1896). Tu su pohranjeni i Kralj Aleksandar Obrenović i Kraljica Draga (†1903), zatim Ana Jovana Obrenović (†1880), Knjaz Milan M. Obrenović (1819-1839) I Knežević Sergije M. Obrenović (†1878), zatim grob ktitora starog hrama, Lazara Panče. Inače, ceo prostor veoma prostrane kripte nije mnogo iskorišćen i pogodan je za galeriju-muzej ili kao izložbeni prostor.

„U ime Oca i Sina i Svetoga Duha osveti se osnovni kamen ovom Božjem hramu posvećenom Svetom Apostolu i Evangelistu Marku u Prestonici Jugoslavije, Kraljevskom Gradu Beogradu, pored stare crkve Svetog Marka, na dan Hramovne slave, 25. aprila (8. maja po novom računanju) leta od stvorenja 7439, a od Vaploćenja Gospodnjega 1931. og, za vreme srećne vladavine Njegovog Veličanstva Kralja Jugoslavije Aleksandra prvog Karađorđevića i Poglavara Srpske Pravoslavne Crkve Njegove Svetosti Patrijarha Varnave, koji i izvrši ovaj sveti čin osvećenja.