Инициатива строительства храма возникла в первой половине XIX века в связи с потребностью жителей Богородска (ныне Ногинск) в новом храме при городском кладбище. 26 июня 1846 года, в день празднования Тихвинской иконы Божией Матери, состоялась закладка церкви. Строительство велось на пожертвования прихожан и продолжалось более десяти лет. 8 сентября 1857 года храм был освящён святителем Московским Филаретом (Дроздовым).
Первоначально храм представлял собой однокупольное сооружение в стиле позднего классицизма. В 1875 году для увеличения вместимости к западной стене была пристроена беспридельная трапезная на месте разобранной паперти. В 1887 году по проекту архитектора Ивана Михайловича Васильева была построена новая трёхъярусная колокольня и трапезная с двумя обширными приделами — Никольским и Сергиевским, что значительно расширило храмовый комплекс. Эти изменения позволили увеличить вместимость храма втрое. Существенную помощь в строительстве новых приделов оказали местные фабриканты Пётр Фёдорович Елагин и Тихон Павлович Шелаев.
В 1929 году, в период антирелигиозной политики советского государства, храм был закрыт. В его здании разместился кинотеатр «Юность», что привело к утрате многих элементов внутреннего убранства и архитектурных деталей.
В 1990-е годы, с началом процесса возвращения религиозных объектов Русской Православной Церкви, Тихвинский храм был возвращён верующим. С тех пор в нём регулярно проводятся богослужения. Прихожане активно участвуют в восстановлении и благоустройстве храмового комплекса. При храме действует воскресная школа для детей и взрослых, а также различные кружки и секции, где прихожане могут заниматься творчеством, изучать историю и традиции православия.