Строительство храма было осуществлено в период с 1817 по 1819 год. Изначально храм служил летней (неотапливаемой) церковью при соседнем тёплом зимнем Введенском храме, построенном в 1829 году. Оба храма относились к Введенской единоверческой общине, которая совершала богослужения по дониконовскому чину, но находилась в иерархическом подчинении Русской Православной Церкви .
Архитектурный стиль храма определяется как классицизм. Здание построено из кирпича на известковом растворе, фасады оштукатурены и окрашены. Центральный объём завершён купольной ротондой с четырьмя большими барабанами. С западной стороны к центральному объёму примыкает небольшая трапезная и трёхъярусная колокольня. Храм имеет ступенчатые крыльца по бокам. Длина здания, включая колокольню, составляет 47 метров, ширина — 23,5 метра, высота до верха карниза — 19 метров. Колокольня достигает высоты 42,4 метра до верхнего карниза. В здании имеется двадцать два больших окна с железными рамами и шесть малых окон на главе; три внешние железные и три внутренние дубовые двусторонние двери .
Интерьер храма был украшен росписью в греческом иконописном стиле. Четырёхъярусный иконостас включал иконы, написанные в древнем стиле по образцам строгановских иконописцев. В храме находилось множество древних икон, среди которых выделялась икона начала XVI века школы Дионисия «Иоанн Богослов на Патмосе, с житием», впоследствии переданная в Третьяковскую галерею .
В 1931 году храм был закрыт. Купола и колокольня были разрушены, обшивка с куполов снята. Здание использовалось под жильё, склад, помещения научного института и производственный цех. В 1966 году храм был взят на государственную охрану, жильцы выселены, начались реставрационные работы. К 1984 году были восстановлены главный купол и два из четырёх боковых. К началу 1990-х годов внешние реставрационные работы были в основном завершены. Здание принадлежало Институту проблем информатики АН СССР .
В 1992 году здание было передано Московскому патриархату, после чего храм был возрождён как православный. Вместе с соседним Введенским храмом образует единый храмовый комплекс. Сохранилась церковная ограда XIX века, общая для обеих церквей .
