È stata costruita lungo la "Spina 3", ovvero quella parte del comune di Torino compresa tra i quartieri San Donato, Parella e Madonna di Campagna un tempo regno di fabbriche (Michelin, Teksid, Deltasider S.p.A., Pianelli&Traversa), acciaierie, poi decaduta e oggetto negli ultimi anni di interventi di riqualificazione urbana. Laddove negli anni '80 e '90 esistevano solo impianti industriali obsoleti e dismessi sono sorti, a partire dal 2000, un ipermercato, una multisala, un museo, centri per la ricerca in prossimità del fiume Dora Riparia ed una serie di fabbricati residenziali che una volta ultimati porteranno nella zona 15000 nuovi abitanti; presto anche le rive della Dora verranno trasformate in un verdeggiante parco pubblico.
Nasceva dunque l'esigenza, come dichiarava il Cardinal Poletto, di "fornire il servizio religioso al nuovo quartiere" e di costruire, in forme monumentali, la prima chiesa del XXI secolo. L'edificio religioso è stato costruito in appena cinque anni ed ha occupato oltre cento lavoratori tra operai e professionisti. La chiesa del Santo Volto si trova all'incrocio tra via Borgaro e corso Svizzera, a poca distanza dalla Dora; la parrocchia omonima è stata inaugurata l'8 dicembre 2006 dall'arcivescovo Poletto.
La chiesa del Santo Volto, progettata dall'architetto svizzero Mario Botta, si compone di sette torri perimetrali alte 35 m, di una sala polivalente sotterranea e di una serie di locali nei quali trovano posto gli uffici della curia torinese per una superficie di 12000 m2. L'interno, molto luminoso grazie ai raggi di luce che penetrano perpendicolarmente dalle alte torri, ha una capacità di 700 posti.
Alle spalle dell'altare si staglia il Santo Volto della Sindone, cui è stato aggiunto l'effetto pixel, stilizzato con la tecnica dei mattoncini in marmo rosa di Verona posti in rilievo. Come elemento di continuità tra la preesistente acciaieria e l'attuale chiesa è stata lasciata la vecchia ciminiera: un campanile post-moderno, avvolto da una struttura metallica elicoidale che dà un senso di slancio verso la croce posta sulla sommità. Le campane invece si trovano ai piedi della ciminiera, di fianco alle gradinate che danno accesso al sagrato.