В XVII веке село Малый Студенец принадлежало братьям, стольникам князьям Д.И. и М.И. Енгалычевым. Впоследствии усадьба перешла к их потомкам, включая гвардии поручика князя Н.К. Енгалычева, женатого на А.И. Языковой, и их сына, писателя и уездного предводителя дворянства князя П.Н. Енгалычева. Именно князь П.Н. Енгалычев в 1802 году инициировал строительство каменной церкви в стиле зрелого классицизма. Существует предположение, что проект храма мог быть разработан архитектором Н.А. Львовым.
Архитектурно храм представляет собой кирпичное здание, характерное для зрелого классицизма. Он состоит из однокупольного четверика с боковыми портиками, сравнительно небольшой трапезной и колокольней. Такая композиция придает сооружению гармоничный и величественный вид.
После революции 1917 года усадьба и храм перешли в ведение государства. Библиотека, архив, коллекция картин и другие художественные ценности, находившиеся в усадьбе, были утрачены, и их судьба остается неизвестной. С течением времени здание храма подверглось значительным разрушениям, однако в последующие годы было восстановлено и продолжает функционировать как действующий храм.