Под 1363 г. Псковские летописи сообщают о построении церкви Козьмы и Демьяна на Гремячей горе. "... В лето 6891... заложиша на Гремячеи горе Козма и Демьан." Церковь построена одновременно с основанием мужского, Козьмодемьянского /Гремяцкого/ монастыря. Под 1540 г. Псковские летописи сообщают о совершении 4-х каменных псковских церквей, в том числе о ц.Козьмы и Демьяна на Гремячей горе. " ... В лето 7048…того же лета совершиша 4 церкви камены: Святых Апостол Петра и Павла в старом Застеньи, а дроугая Козьма Демьяна на Гремячеи горе оу монастыре..." Не исключена возможность, что церковь Козьмы и Демьяна с Гремячей горы сохранила свою древнюю основу 1383г., а работы 1540г. заключали в себе реконструкцию завершения церкви. В Гремяцком монастыре в притворе Козьмодемьянской церкви похоронен в 1664 г. известный псковский политический деятель архиепископ Макарий. В 1764г. Гремяцкий монастырь был упразднен, церковь сначала обращена в приходскую, а затем в 1787 г. приписана к Петропавловскому собору. К 1817г. церковь обветшала, а в 1820г. была "назначена к уничтожению". Однако время ее пощадило: по сведениям 1837г. глава еще сохранила деревянное лемеховое покрытие. Из докладной записки уполномоченного Музейным отделом в Петроградский отдел по делам музев и охране памятников искусства и старины от 18 апреля 1921 г. следует, что церковь обветшала. Пока не обнаружено документов, подтверждающих перестройку "наиболее значительно исказившую" первоначальный облик памятника, в процессе которой были разобраны западные столбы четверика и своды, перекинутые с восточных столбов на западные. В результате перестройки церковь была завершена глухим барабаном, установленным на коробовый свод. По предположению Ю.П.Спегальского, в ХVII в. к церкви был пристроен притвор со звонницей. В 1857 г. церковь была "возобновлена". Глава и крыша церкви были покрыты листовым железом и окрашены масляною зеленою краскою. Крест на главе обит полированной жестью, оштукатурены стены снаружи и внутри храма, приведен в порядок иконостас. В 1897 г. стены церкви и колокольни снаружи отскоблены, вычинены, перетерты и окрашены голубою краскою. Крыша церкви, колокольни и водосточные трубы в том же году окрашены железным суриком, глава церкви медянкою, шпиль колокольни белой краскою, а крест желтым кроном. В 1949 г. упал юго-восточный круглый столб с опирающимися на него арками сводов. В 1920 г. церковь Козьмы и Дамиана с Гремячей горы была обследована К.К.Романовым. В 1947 г. церковь была обмерена Н.Надёжиным и Спицыной на предмет ее восстановления. Проект реставрации /схематический/ был выполнен архитектором Ю.П.Спегальским в том же году. Обмерные и проектные чертежи хранятся в ГАПО. В 1950 г. на церкви Козьмы и Демьяна с Гремячей горы были проведены реставрационные работы. Предварительно был сделан обмер, чертежи которого хранятся в ГАПО. Реставрационные работы 1950 г. заключались в восстановлении позднего коробового свода с распалубками и установкой на его вершине глухого барабана, выполненного в кирпиче. Притвор XVII в. вместе с сохранившейся на западном щипце кладкой основания колокольни XVII в. был перекрыт на 2 ската. Колокольня восстановлена не была.