История этого места восходит к началу XVIII века, когда в 1718 году участок был передан Троице-Сергиеву монастырю для обустройства подворья. В последующие десятилетия территория переходила к различным монастырским подворьям: в середине XVIII века — к Псковскому Архиерейскому дому, а в 1875 году — к Киево-Печерской Лавре.
К концу XIX века существовавшие на участке строения обветшали и не могли удовлетворить потребности подворья. В связи с этим было принято решение о строительстве нового храма. В 1895 году состоялась закладка церкви Успения Пресвятой Богородицы. Строительство велось по проекту архитектора Василия Антоновича Косякова при участии Бронислава Константиновича Правдзика. Работы продолжались без перерыва с раннего утра до наступления темноты.
Освящение храма состоялось 18 декабря 1897 года. К 1900 году были завершены основные строительные работы, а в 1902–1903 годах осуществлена роспись интерьеров. Предполагается, что в создании росписей принимал участие художник Виктор Михайлович Васнецов. Иконы для храма были написаны сёстрами Московского Новодевичьего монастыря.
Архитектурно храм выполнен в русском стиле, характерном для конца XIX века. Фасады украшены белым радомским песчаником, жёлтым митавским кирпичом и майоликой. В интерьере выделяются богатые росписи и иконостас, выполненный в традициях Русской Православной Церкви.
После революции 1917 года и установления советской власти храм, как и многие религиозные учреждения, подвергся закрытию. В 1935 году богослужения были прекращены, и здание использовалось под складские нужды. В 1958 году в бывшем храме был оборудован летний каток, что привело к значительным изменениям внутреннего пространства и утрате многих элементов декора.
В 1991 году здание храма было возвращено Русской Православной Церкви и передано подворью Введенского мужского монастыря Оптина пустынь. С этого времени начались восстановительные работы, направленные на возвращение храму его первоначального облика и возобновление богослужений.
В 2013 году состоялось освящение восстановленного храма, после чего в нём возобновились регулярные богослужения. В настоящее время реставрационные работы продолжаются, уделяется внимание как внешнему облику здания, так и внутреннему убранству. Храм является объектом культурного наследия федерального значения.