Первое упоминание о церкви в селе Марчуги относится к 1620-м годам, когда в писцовой книге Коломенского уезда отмечено наличие деревянной церкви, освящённой в честь праздника Воздвижения Честнаго и Животворящего Креста Господня. В конце XVII века река Москва изменила своё русло, и церковь, находившаяся на берегу, оказалась на острове. В связи с этим возникла необходимость строительства нового храма на более удобном месте. В 1768 году вдова лейтенанта флота Анна Михайловна Милославская (урождённая Пожарская) инициировала возведение кирпичной церкви, которая сохранилась до наших дней.
Архитектурно храм выполнен в стиле барокко. Композиционное ядро здания составляет кирпичный храм типа «восьмерик на четверике» с двусветным основанием и гранёной апсидой. Основным элементом убранства служат оконные наличники двух типов, сохранившиеся в верхних ярусах. Нижние окна были изменены в XIX веке. Квадратная четырёхстолпная трапезная соединяет храм с шатровой столпообразной колокольней в четыре яруса. Стены храма плотно оштукатурены и побелены.
В 1848 году по инициативе гвардии полковника князя А.Б. Черкасского к храму были пристроены трапезная и два придела: один освящён во имя святителя Николая, другой — во имя святых страстотерпцев Бориса и Глеба. В 1858 году была построена каменная колокольня. В 1894–1895 годах в ходе капитального ремонта в храме установили новые деревянные резные позолоченные иконостасы, которые сохранились до настоящего времени.
В период советских репрессий храм не был закрыт, однако его настоятель, священник Михаил Взоров, был арестован и расстрелян 31 октября 1937 года на Бутовском полигоне. Ключница храма Анна Жбанова, спасая святыню от разграблений, прятала ключи от церкви, что способствовало сохранению храма.
В послевоенные годы в храме служили различные священнослужители. В 1967 году на приход был назначен священник Александр Сайгушев, при котором были проведены значительные ремонтные работы: отремонтированы оконные переплёты, проведён водопровод, установлено паровое отопление, а в 1978 году построена котельная. В 2004 году храм был газифицирован.
