При ремонтных работах летом 1949 года было обращено внимание на маленькую главу церкви над южным приделом. Тамбур и барабан ее были покрыты двумя слоями масляной краски, из-под которой выступали какие-то рельефные изображения. Оказалось, что под краской находятся произведения искусных мастеров Гончарной слободы, украсивших в свое время храм художественными изразцами, расположенными также и вдоль северной стены храма. Когда специалисты расчистили масляную краску, то под ней оказался редкостный образец московского «ценинного дела», процветавшего в Гончарной слободе во времена постройки церкви. В обнаруженной монументальной керамике, наряду с орнаментальными и архитектурными мотивами, имеются изображения человеческих фигур. Каждая из них составлена из трех крупных квадратных изразцов размером 40x40 см, на которых изображены четыре евангелиста. Трапезная со стороны улицы также украшена фризом из цветных изразцов. Большинство их сделано «государевым ценинных дел мастером» Степаном Ивановым Полубесом.
Находящая здесь церковь Николая на Болвановке связывается с именем видного зодчего второй половины XVII века Осипа Старцева. Примечательно, что каменных дел мастера, подмастерья Каменного приказа Дмитрий Михайлович и Осип Дмитриевич Старцевы не только работали, но и проживали в Заяузье (Таганке). Владение их потомков отмечено на планах Москвы между Свешниковским переулком и улицей Верхней Николо-Болвановской, рядом с владением князей Гагариных. Дмитрий Старцев был похоронен в церкви Воскресения в Таганке, к сожалению, ныне утраченной.
Дмитрий Михайлович работал в 1660–1680-е годы, его сын Осип в 1670–1710-е. Дмитрий Старцев известен в качестве подрядчика на строительстве Гостиных дворов в Архангельске (1668–1684 гг.). В 1683 составлял смету на постройку часового яруса в Троицкой башне Московского Кремля.
Осип Дмитриевич работал с отцом в Архангельске, в 1681 году перестраивал теремные церкви в Кремле в Москве, эффектно завершив их 11-ю главами. Возвел церковь Воскресения в Государевом селе на Пресне (не сохранилась). В 1682 году при переделке Грановитой палаты использовал новые ордерные формы. 1690–1695 годах работал в Киеве по заказам гетмана Мазепы, где при его участии сооружены соборы Братского и Никольского монастырей. 1692–1693 годах поставлял изразцы из своей мастерской для украшения Теремка Крутицкого подворья в Москве и достраивал трапезную Симонова монастыря, украшал ее богатым декором европейского типа. Одновременно с Киевом зодчий вел работы в Смоленске, в том числе по ремонту городских стен. На рубеже XVII–XVIII веков его привлекли к фортификационным работам (Казыкермень, Таганрог). Одна из последних построек Осипа Дмитриевича – церковь святителя Николая на Болвановке в Москве. Творчество Осипа Старцева дает основание считать его одним из ведущих мастеров последнего этапа развития средневекового русского зодчества.
Вероятно, в это время возле нее находилась стрелецкая слобода, потому что в 1647 году стрельцы приказа Б. И. Булгакова пристроили к этой церкви каменную колокольню. В 1654 году в ее приходе было несколько пустых стрелецких дворов приказа Мещеринова – очевидно, стрельцы были переведены в другое место.