Храм Святителей Московских расположен на территории Московского подворья Свято-Троицкой Сергиевой Лавры. Первое подворье Лавры в Москве было основано в начале XIV века при жизни преподобного Сергия Радонежского, когда великий князь Димитрий Донской пожаловал монастырю землю в Кремле под церковь и кельи. В 1460 году на этом месте была построена каменная церковь в честь Богоявления Господня с приделом преподобного Сергия Радонежского.
В 1609 году царь Василий Шуйский пожаловал Лавре землю в память героической обороны монастыря от польско-литовских войск. В 1630-х годах здесь образовалась лаврская слободка с деревянной церковью во имя Живоначальной Троицы. В 1696 году деревянную церковь разобрали и построили каменную. В 1767 году архимандрит Платон (Левшин) освятил в архимандричьих палатах домовый храм во имя святых апостолов Петра и Павла.
С 1815 по 1923 год подворье являлось резиденцией митрополитов Московских. С 1821 по 1867 год здесь проживал святитель Филарет (Дроздов). В 1875 году домовый храм был перестроен, над ним возвели световой барабан, купол и колокольню. В 1917 году на подворье митрополит Тихон (Беллавин) получил известие об избрании его на Патриарший престол.
В 1922 году подворье было упразднено, здания заняты светскими учреждениями. В 1992 году подворье возвращено Церкви. В 2011 году после реставрации в домовом храме возобновились богослужения. Храм освящен в честь Московских первосвятителей - святителей Петра, Алексия, Ионы, Филиппа и Гермогена.