Село Верхнее Мячково известно с XIV века и славится своими каменоломнями, где добывался высококачественный белый известняк, получивший название «мячковский мрамор». Этот камень использовался при строительстве многих известных зданий, включая Московский Кремль и храмы в окрестных селах.
Первая известная информация о церкви Рождества Пресвятой Богородицы в Верхнем Мячково относится к XVII веку. По данным окладных книг Патриаршего казенного приказа, уже в 1680 году существовала каменная церковь, построенная на средства местных жителей.
В 1731 году был издан указ о починке ветхой каменной церкви и пристройке к ней каменного придела во имя святителя Николая Чудотворца. Строительные работы велись с 1767 по 1772 годы. На северном фасаде храма сохранилась доска с надписью, сообщающая о завершении строительства в 1772 году при священнике Стефане Иванове и старосте Ефиме Харитоньеве.
Архитектурно, церковь представляет собой каменное здание с тремя престолами: в главном храме — Рождества Пресвятой Богородицы, а в приделах — святителя Николая Чудотворца и пророка Илии. В 1782 году была возведена вызолоченная сень над святым престолом.
Во время Отечественной войны 1812 года церковь была разграблена и осквернена французскими солдатами: престолы были сдвинуты с места, антиминсы похищены, драгоценные ризы с икон сняты, сень над престолом сломана, слюда, покрывавшая царские врата, выломана.
В 1840 году, по инициативе настоятеля храма священника Феодора Сахарова, началась перестройка трапезной части храма по проекту архитектора И.П. Лутохина. Работы велись с 1840 по 1847 годы и включали строительство приделов Илии Пророка и Николая Чудотворца, устройство духового отопления и обновление иконостасов.
В первой трети XIX века в храме началось почитание иконы Божией Матери «Страстная». С этого времени местные жители стали обращаться к образу за помощью в различных бедах, и традиция почитания иконы сохраняется до сих пор.
В 1904 году в Нижнем Мячково открылась церковно-приходская школа, где обучались дети местных жителей. Школа размещалась в просторном здании, построенном на средства попечителей и прихожан.
После революции 1917 года, несмотря на попытки закрыть храм в 1918 году, церковь продолжала функционировать благодаря усилиям местных жителей. Настоятель священник Василий Смирнов был арестован, но затем освобожден и продолжил служить в храме до своей смерти в 1921 году.
