Первый храм на старом кладбище был построен в ходе екатерининского градоустройства Валдая XVIII в. Именно тогда создается городское кладбище, вынесенное с главной площади Валдая в место, отдаленное от жилья, но удобное для жителей. Оно разместилось за городской чертой, в конце Пятницкой улицы (ныне ул. Луначарского). Городскому начальству вменялось в обязанность наблюдать за порядком и благоустройством кладбища, обнеся его оградой и деревьями. Но самым первоочередным делом было сооружение кладбищенской церкви.

Для этого местные жители выкупили у Иверского монастыря древнюю деревянную церковь во имя святых праведных Богоотец Иоакима и Анны, перевезенную в конце XVII века из Валдая на Темный остров. В 1780 г. церковь возвратили в Валдай и установили на городском кладбище. Храм был приписан к Троицкому собору и обслуживал его прихожан. Для прихожан же Введенской церкви на городском кладбище стараниями валдайского купца Василия Андреевича Колобова в 1857/8 г. была построена Петропавловская церковь. В 1930-е годы, после закрытия Введенской церкви, с прихожанами этого храма, вплоть до начала Великой Отечественной войны, работал клир Петропавловской церкви. В период Великой Отечественной войны храм был закрыт. Здание сначала использовали как красильный цех, а в 1943 г. в нем разместили военный телеграф. Иконостас и церковные ценности (иконы и утварь) были утрачены. По рассказам старожилов, все было перенесено в деревянную церковь Иоакима и Анны. В 1943 г. пожар уничтожил этот храм вместе со всеми церковными реликвиями. В том же 1943 г. возобновилась работа Петропавловской церкви. Тяжелый труд восстановления храма достался о. Николаю Листову. В 1946 г. в возрасте 71 года он скончался и был похоронен возле церкви. Иконостас для возрождаемого Петропавловского храма был перевезен из разрушенной церкви с. Ламерье Крестецкого района. Иконы, утварь и книги усердием жителей города постепенно возвращались в храм.