Ліворуч від Собору стоїть ще одна культова споруда - Христо-Різдв'яна церква, яка входить до складу храмового комплексу. Вона оголошена пам'яткою архітектури місцевого значення. Урівноваженість пропорцій, лаконізм декору дозволяють віднести церкву до кращих взірців архітектурних споруд Сумщини, виконаних у стилі класицизму.

Основу його складає кубічний об'єм церкви, який переходить у низький циліндричний барабан з 4 великими сегментними вікнами, увінчаний напівсферичним куполом. До основного об'єму з обох сторін приставлені одноповерхові житлові приміщення, як результат - вся споруда отримала фронтальну композицію. Центральний об'єм посилюється 4-колонним портиком доричного ордера з трикутним фронтоном. Бокові прибудови об'єднані по фасаду галереями-колонадами, які примикають до портика.

Христо-Різдв'яну церкву в Охтирці частіше називають графською, бо збудувала її на свої кошти багата землевласниця, поміщиця, графиня Чернишова Анна Родіонівна. Ще в 1824-1825 р. вона задумала спорудити поряд з Покровським собором родову усипальницю - склеп з церквою над ним. Харківське духовне правління дало згоду з умовою, що в склепі будуть хоронити не лише рідню Чернишових, а й знатних родовитих охтирчан.

Родина Чернишових з'явилася на Охтирщині ще при Петрі І. Соратник імператора генерал-аншеф, сенатор і граф Григорій Петрович Чернишов у 1708-1709 році командував гарнізоном Охтирки; генерал від кавалерії Олександр Іванович був членом слідчої комісії у справі декабристів у 1826 році. У 1828 році він керував військовим міністерством, а з 1848 року - Голова Державної Ради.

Будівництво церкви - склепу графиня Чернишова доручила головному управляючому своїми маєтностями, полковнику у відставці Я.М. Булгарі, до сина якого, декабриста M.Булгарі, влітку 1824 р. приїжджав любий внук графині Чернишової "боярин", член "Північного таємного товариства" декабрист Федір Федорович Вадковський. 24-річний корнет кавалергардського полку за бунтарські думки і „непристойну поведінку" був переведений із Петербурга в розквартирований в Охтирці Ніжинський конно-єгерський полк. Будучи прихильником повалення самодержавства, скасування кріпацтва, встановлення у Росії республіки, Вадковський увійшов до „Південного товариства". Саме на квартирі Булгарі допустився фатальної помилки: прийняв у члени Товариства шпигуна і провокатора унтер-офіцера І. Ширвуда.

Церкву - склеп заклали в 1825 році, а 21 грудня цього ж року внука графині заарештували по дорозі до Курська з крамольними листами і в 1826 році засудили до вічної каторги. Цю міру покарання згодом замінили вічною каторгою, термін якої зменшили пізніше до 13 років. Вадковський Ф.Ф. відбував каторгу на Петропавлівському заводі, а з 1839 року його перевели на поселення поблизу Іркутська, де він і помер 20 січня 1844 року.

У 1827 році будівництво церкви - склепу було завершено. В пам'ять про свого внука, якого заарештували перед Різдвом Христовим, стара графиня вирішила назвати церкву Христо-Різдв'яною. Єпископ Харківський і Охтирський не здогадався про тайну задумку Чернишової і пішов на зустріч її побажанню. Таким чином, ця церква по своїй суті стала першою в Російській імперії негласним пам'ятником декабризму.

У роки війни перед входом до церкви впала авіабомба, та вона не нанесла шкоди самій споруді. У її підвалах зберігались під час окупації міста фашистськими загарбниками експонати краєзнавчого музею. До 1963 року церква діяла, пізніше тут була автостанція, майстерня, де ремонтували терези і ваги, пекли лаваші. У 1990 році культову споруду передали церковній громаді. На купол встановили хрест, який колись був на одному із бокових куполів Покровського собору. Окраса міста Христо-Різдв'яна церква перебуває в стадії реставрації.