Деревня Новофрязино, где расположен храм, образовалась в результате переселения жителей из деревни Фрязино в период с 1933 по 1960 годы, связанного с расширением промышленной зоны. На территории Ново-Фрязинского кладбища было принято решение о строительстве храма, посвященного святому равноапостольному великому князю Владимиру, крестителю Руси.
Строительство храма началось с возведения часовни, представляющей собой восьмигранное кирпичное здание. 6 февраля 2008 года указом митрополита Крутицкого и Коломенского Ювеналия был назначен первый настоятель храма, и уже 12 февраля 2008 года состоялась первая Божественная литургия, ознаменовавшая начало богослужебной жизни прихода.
В мае 2008 года был заложен фундамент под алтарную часть площадью 35 квадратных метров, и началось возведение стен. К концу апреля 2009 года был залит фундамент под основной храм со звонницей, а к октябрю того же года строительство было завершено, увеличив общую площадь храма до 156 квадратных метров. В храме были проведены работы по отоплению, штукатурке и окраске стен, при этом богослужения не прекращались на протяжении всего строительства.
21 октября 2009 года на звоннице были установлены золотой купол и крест, а 20 ноября 2009 года, при поддержке главы города Фрязино, храм получил шесть колоколов, что придало ему полноценный «голос».
В апреле 2010 года началось строительство двухэтажного приходского дома, включающего кабинет настоятеля, приходскую библиотеку, помещения для занятий воскресной школы и трапезную. К ноябрю 2010 года строительство было завершено, и 28 июля 2011 года, в престольный праздник, прихожане впервые использовали новую трапезную.
К апрелю 2013 года в храме был установлен резной трехъярусный иконостас с иконами. В мае 2014 года началась роспись храма, и к июню 2015 года были расписаны центральная часть алтаря, а также центральная и западная части храма. 16 августа 2015 года митрополит Крутицкий и Коломенский Ювеналий совершил чин Великого освящения храма, что стало важной вехой в его истории.
2 января 2016 года скончался первый настоятель храма, иеромонах Василий (Полухин), который сыграл ключевую роль в его строительстве и становлении прихода. После его кончины настоятелем храма был назначен священник Виктор Долгих, ранее исполнявший обязанности старосты прихода.
Архитектурно храм представляет собой восьмигранное кирпичное здание, купол которого напоминает шлем древнерусского воина, что символизирует связь с князем Владимиром, крестителем Руси. Первоначально построенная часовня со временем была расширена до полноценного храма.
