В 2003 году на территории будущего храма был заложен и в 2004 году освящён временный деревянный храм, посвящённый преподобному Серафиму Саровскому. Этот храм, выполненный в традиционной для русской деревянной архитектуры форме, стал малым храмом прихода и использовался для богослужений на период строительства основного каменного храма.
Строительство каменного храма Всех Святых началось в 2007 году. Архитектурный проект был разработан архитектором А.А. Мамоновым. Храм представляет собой кирпичную шатровую церковь, выполненную в классическом русском стиле, характерном для московской и ярославской архитектуры второй половины XVII века. Здание венчают девять глав, а входы украшены традиционными «красными крыльцами». Храм способен вместить около 500 прихожан.
В декабре 2022 года строительство храма было завершено, и он был освящён. С этого момента храм стал центральным местом богослужений для прихода, заменив собой временный деревянный храм преподобного Серафима Саровского, который продолжает функционировать как малый храм прихода.
Храм Всех Святых в Филёвской пойме является частью программы строительства новых православных храмов в Москве, направленной на обеспечение духовного окормления населения в новых и развивающихся районах города. Его возведение стало важным событием для района Филёвский парк, предоставив местным жителям возможность участвовать в богослужениях и церковной жизни в шаговой доступности от их домов.
