Acest lăcaș de cult a fost construit inițial în stil moldovenesc, însă la data de 20 aprilie 1723 a fost mistuit de un incendiu violent. Focul a izbucnit la niște cărămidării aflate în apropierea bisericii și, favorizat de un vânt puternic, s-a extins rapid, ajungând în scurt timp până în curtea domnească. Există și alte surse care afirmă că incendiul ar fi pornit chiar din interiorul bisericii.
Reconstrucția bisericii a fost realizată de membri ai familiei Balș. Printre cei care au refăcut lăcașul de cult se numără ctitorul inițial și fiul său, Lupu, care au ridicat zidurile din piatră și au montat calota acoperișului. Inițial, accesul în biserică se făcea printr-un exonartex deschis situat pe latura sudică. Urmele acestei intrări pot fi observate și astăzi în zidăria exterioară de piatră. Deasupra intrării se afla o nișă cu icoana hramului, care în prezent este parțial acoperită de o fereastră. În anul 1781, pe latura vestică a fost adăugat un pridvor, deasupra căruia a fost construit un turn-clopotniță. Odată cu această modificare, intrarea principală a fost mutată pe latura de apus, iar cea veche a fost zidită.
Întreținerea bisericii a fost asigurată vreme îndelungată de descendenții familiei Balș. Deși era considerată o filială a Bisericii „Sfântul Gheorghe” – Lozonschi, ea a beneficiat de o epitropie separată. În decursul anilor, mai ales domnitorii din familia Mavrocordat, au oferit diverse donații bisericii.
În anul 1857, pe partea nordică a pronaosului, a fost construit un osuar destinat rămășițelor familiei Balș. În acest loc au fost mutate oasele înaintașilor familiei, care anterior se aflau în mormintele din cimitirul ce înconjura biserica. În anul 1900, opt pietre funerare aparținând membrilor familiei au fost aduse din cimitir și încastrate în pereții interiori ai pridvorului. Pe peretele nordic al pridvorului se găsesc pietrele funerare ale lui Emanoil Balș (decedat în 1812), Elena Rosetti (1798), Teodor Balș (1810) și Lupu Balș (1782). Pe peretele sudic se află o piatră mică cu inscripția ștearsă, alături de pietrele funerare ale Anei Balș (1812), Iordache Balș (1812) și Pulcheriei Balș (1794). Dintre inscripții, cinci sunt scrise în limba română cu caractere chirilice, două sunt în greacă, iar o piatră are textul aproape complet șters.
Placa de marmură de Carrara asociată criptei, decorată cu elemente arhitectonice de inspirație grecească clasică, a fost vandalizată de o persoană necunoscută care a desprins literele metalice aurite. În anul 1902, profesorul Dossios a reușit să citească doar câteva fragmente din text: „...Gheorghe Balș, mare Vestiar, ascunde acest mormânt...”. Deoarece restul inscripției nu a putut fi descifrat, în lista persoanelor îngropate acolo a fost adăugată și formula „...și alții al căror nume nu se mai știe...”.
De-a lungul timpului, biserica a fost afectată grav de incendii și cutremure. În anul 1897, a fost restaurată din inițiativa epitropului Mihail P. Balș (1847–1901), fost deputat și vicepreședinte al Camerei Deputaților, iar lucrările s-au desfășurat conform planurilor arhitectului Iancu Catargiu. Deasupra intrării se află o pisanie care menționează: „Biserica Sfântului Dumitrie pronumiți Balș s-a zidit de Ioan Balș vel vornicu la anul 1690, s-a reparat din nou în 1897 fiind epitrop Mihail P. Balș, arhitect Iancu A. Catargiu și îngrijitor și stăruitor Iancu Gh. Gafencu”. În același timp, a fost amplasată o placă de marmură albă cu numele unor răposați. Totuși, unii autori au ignorat pisania și au menționat greșit anul reparațiilor, sugerând că acestea ar fi avut loc în 1901, sub conducerea lui Gheorghe Balș, sau chiar „prin 1903”.
După distrugerile suferite în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, s-au realizat reparații majore între anii 1948 și 1952. Ulterior, între 1994 și 1998, au avut loc noi lucrări de renovare în timpul slujirii preotului Nicolae Sava, finanțate din contribuțiile enoriașilor. Atunci a fost restaurat iconostasul și întreaga biserică a fost repictată în frescă neobizantină de către pictorul Stelian Onica (născut în 1955), lector universitar la Facultatea de Teologie Ortodoxă „Dumitru Stăniloae” din Iași. Biserica a fost resfințită la data de 26 octombrie 1998.
Printre obiectele de patrimoniu ale bisericii se numără două clopote datând din anii 1690 și 1693, precum și catapeteasma realizată în stil baroc clasic, care datează din jurul anului 1800.
Sursa: sfdumitrubals.mmb.ro
