История православной общины в Пущино начинается в декабре 1988 года, когда была официально зарегистрирована православная община города. Старостой общины избрали В. И. Крюкова. По совету протоиерея Димитрия Дудко небесным покровителем общины был выбран Архангел Михаил.
В 1989 году в Пущино прибыл первый священник — отец Пётр, который отслужил несколько служб. 29 апреля того же года в Пущино был направлен архимандрит Иаков (Максимов), ставший первым настоятелем Пущинского прихода.
В 1990 году верующим выделили деревянный домик — бывшую дачу Строительно-монтажного управления, где начались богослужения. Этот домик стал основой для будущего храма.
17 ноября 1991 года был заложен первый камень в фундамент нового храма. Архитектором выступил Виктор Варламов, который задумал храм как синтез различных архитектурных стилей, отражающих историю церковного зодчества. Строительство велось вокруг существующего деревянного домика, постепенно преобразуя его в полноценный храм.
К 1999 году над храмом был воздвигнут крест, а в 2001 году строительство было завершено. После этого начались работы по внутренней отделке и росписи храма, завершившиеся в 2010 году. 13 мая 2012 года храм был освящён архиепископом Можайским Григорием, викарием Московской епархии.
Архитектурно храм представляет собой кирпичное одноглавое здание с чертами русского стиля, с трапезной и колокольней. Иконостас выполнен из белого камня владимирскими резчиками по проекту архитектора А. А. Анисимова. Иконы для иконостаса написаны иконописцами Александром Лавданским, Андреем Бубновым-Петросяном, Анатолием Этенейером, Алексеем Лукашиным, Марией Фофановой и Людмилой Мининой. Стены храма украшают иконы святителей, выполненные Александром Чашкиным.
В трапезной части храма расположены два деревянных придела: Успенский, в память о ранее существовавшем на территории Пущинской усадьбы Успенском храме, и в честь равноапостольного царя Константина — небесного покровителя главного ктитора храма.
Росписи храма выполнены бригадой молодых иконописцев — выпускников ПСТГУ под руководством И. Ю. Самолыго. В основе программы росписей лежат каноны византийского искусства: в куполе изображён Христос Пантократор, в барабане — Архангелы, в парусах — Херувимы, а в подкупольном пространстве — евангелисты.
При храме действует воскресная школа «Вертоград», организован кукольный театр, проводятся библейско-богословские курсы и огласительные беседы перед таинствами Крещения и Венчания. Также осуществляется социальное служение: функционирует благотворительная столовая, оказывается помощь больным и престарелым, налажено взаимодействие с образовательными учреждениями.
