Село Крымское возникло в XVI веке и, вероятно, получило своё название из-за передачи Звенигородского уезда в держание татарским царевичам, происходившим из Крымского ханства. Первые упоминания о поселении относятся к писцовым книгам, где оно значится как пустошь Крымское Дворище. К 1646 году территория была заселена и получила статус деревни, находясь во владении боярина Богдана Матвеевича Хитрово. В 1685 году деревня перешла к Никите Фёдоровичу Боркову, который отдал её в приданое своему зятю Алексею Ивановичу Янову. Именно Янов построил здесь первую церковь Преображения Господня, после чего село стало называться Преображенским.
Первоначально храм был деревянным и освящён в честь святителя Николая. Дата его постройки неизвестна, но после разрушения в период Смутного времени новая деревянная церковь была возведена в 1686 году. В конце XVIII века, в период с 1790 по 1794 годы, на средства Елизаветы Ивановны Яновой был построен каменный храм в духе провинциального классицизма. Новый храм имел три придела: центральный — Преображенский, правый — в честь иконы Божией Матери «Знамение», и левый — в честь святителя Николая.
Архитектурно храм представляет собой одноглавый двусветный четверик, перекрытый высоким сомкнутым сводом с отверстием для светового барабана. Его кубический объём разделён карнизом на два яруса различной высоты и завершён крупными фронтонами по ширине фасадов. Трапезная часть храма выполнена в схожем стиле, а четырёхъярусная колокольня, два яруса которой были восстановлены в 2001 году, отличается наиболее нарядным оформлением. Нижние ярусы колокольни отделаны ленточным рустом, верхние — филёнками, а круглые окна оживляют плоскостной декор.
После 1937 года храм был закрыт и подвергся разграблению. Во время Великой Отечественной войны в здание попали бомбы, что привело к разрушению сводов боковых приделов. После войны местные жители разобрали колокольню. В дальнейшем здание храма было перестроено: над малыми приделами добавлены этажи, внутри возведены перегородки и стены. В разные годы в здании размещались сельскохозяйственные лаборатории, клуб, библиотека и магазин.
В 1992 году собралась община храма, и по благословению митрополита Крутицкого и Коломенского Ювеналия был назначен исполняющий обязанности настоятеля. С этого момента начались работы по восстановлению храма. Были проведены ремонтные работы, восстановлены утраченные элементы и возобновлены богослужения. В настоящее время храм действует и является важным духовным центром для местных жителей.