Село Пересветово впервые упоминается в исторических документах в 1563 году, когда часть села была передана Троице-Сергиеву монастырю. В 1574 году оставшаяся часть села была продана Михаилом Ивановичем Пересветовым тому же монастырю. Название села связано с фамилией Пересветовых, известных в Дмитровском княжестве. В селе существовал храм, двор боярский и хоромы на дворе.
Согласно писцовым книгам 1627 года, в селе существовала деревянная церковь во имя святителя Николая Чудотворца. В 1820 году, вместо обветшавшей деревянной Никольской церкви, была заложена новая кирпичная церковь в честь иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость». Строительство велось на средства князя Сергея Михайловича Голицына, владельца села, под руководством его сестры, княжны Анастасии Михайловны. Архитектором выступил Леонтий Петрович Карлони. Храм был освящён в 1825 году.
В 1860-х годах был проведён ремонт здания и роспись стен холодной церкви. В 1863 году, по проекту архитектора Быковского, был установлен новый иконостас и расписан купол. В 1880 году была сооружена духовая печь для отопления здания. В 1888 году состоялось освящение обновлённой церкви, а в 1889 году завершено строительство колокольни по проекту епархиального архитектора Степана Васильевича Крыгина.
Архитектурно храм выполнен в стиле ампир. Он представляет собой однокупольное здание с трапезной и колокольней. В трапезной части располагались приделы во имя святителя Николая Чудотворца и Иоанна Предтечи. При храме функционировала церковно-приходская школа и существовала кладбищенская часовня.
В 1937 году, в период гонений на церковь, храм был закрыт. Здание использовалось как сельскохозяйственное хранилище, а в послевоенное время было заброшено и подверглось разрушениям: были разобраны трапезная, апсида, северная и южная стены четверика храма.
Возрождение храма началось после распада СССР. В 2000 году руинированное здание было передано общине верующих. С октября 2004 года начались еженедельные молебны и панихиды, сначала среди руин, а осенью 2005 года на месте Предтеченского придела был сооружён временный деревянный храм, где в декабре того же года была отслужена первая литургия. В 2006 году начались реставрационные работы: в 2007 году на восстановленном главном куполе храма был водружён крест; к 2009 году были восстановлены стены и своды главного придела и устроено газовое отопление; в 2015 году проведены внутренние штукатурные работы, а в 2016 году установлен иконостас из Тихвинского храма села Игнатово.
