Храм сооружен в 1862–1863 годах на средства купечества. Поначалу деревянная церковь имела форму восьмигранника. В 1875 году ее разобрали, оставив неприкосновенным престол, и переделали в крестообразную. Придел равноапостольной княгини Ольги освящен в 1890 году, преподобного Серафима Саровского – вскоре после прославления в 1903 году.
Перед Первой мировой войной прихожане задумали выстроить каменный храм в подражание Дмитриевскому собору во Владимире, даже завезли кирпич, но начавшиеся бедствия остановили работы.
Церковь закрыли в 1934 году. Она чудом уцелела в глубине Сокольнического парка, где о ней не ведали даже многие работники парка.
Тут помещался строительно-монтажный завод, затем – строительный двор Министерства культуры(!). В 1992 году церковь вернули верующим, но освободили только через два года. Ныне полностью перестроена.
Церковь числится приписной к храму Всех Святых бывшего Алексеевского монастыря.