В начале XVII века на месте нынешнего храма существовала деревянная Никольская церковь, построенная в 1635 году владельцем села Чернево Семёном Васильевичем Волынским. В 1657 году, после смерти Волынского, село перешло в собственность Патриарха Никона и стало частью Воскресенского Ново-Иерусалимского монастыря. В 1690 году великая княжна Татьяна Михайловна, сестра царя Алексея Михайловича, на месте деревянной церкви возвела каменный храм в честь Успения Пресвятой Богородицы с тёплым Никольским приделом.
К концу 1870-х годов состояние храма значительно ухудшилось: по стенам появились трещины, и пребывание внутри стало опасным. По благословению митрополита Московского и Коломенского Иннокентия, при поддержке московского купца Александра Яковлевича Полякова, в 1871–1874 годах была построена новая тёплая трапезная часть с приделами Святителя Николая Чудотворца и Святых Первоверховных Апостолов Петра и Павла, а также возведена колокольня.
В 1892 году было принято решение разобрать обветшавший храм и построить на его месте новый из красного кирпича. Проект разработал московский архитектор Николай Иванович Какорин. Строительство завершилось в 1897 году, и 15 июня того же года храм был освящён. Новый храм сочетал черты эклектики и псевдорусского стиля, ориентируясь на образцы церковного зодчества XVII века.
После революции 1917 года храм постигла судьба многих религиозных сооружений России. В 1922 году из него изъяли всю серебряную утварь. В 1938 году храм обложили непомерным налогом, что привело к его закрытию. Колокольню и купол разрушили, в здании устроили клуб, а многие иконы были уничтожены.
В 1991 году, после назначения священника, в храме возобновились богослужения. В том же году были освящены все три алтаря: в честь Успения Богоматери, Святителя Николая и пророка Илии. Реставрационные работы продолжались, и к настоящему времени восстановление храма завершено.
На территории церкви построены два служебных дома, в одном из которых разместилась Детская церковная музыкальная школа, действующая на правах воскресной. В настоящее время в ней занимается около 350 детей в возрасте от 4 до 16 лет. При храме действует Красногорское отделение № 1 Епархиальных библейско-богословских курсов имени преподобного Сергия Радонежского. Также приход содержит благотворительную столовую, где ежедневно с 13 до 15 часов все желающие получают бесплатное горячее питание.