Первое упоминание о деревянной церкви Успения Божией Матери на погосте Картино, находившемся на земле царя и великого князя на реке Москве в Звенигородском уезде Угожского стана, датируется 1593 годом. Однако в период Смутного времени храм был разрушен, о чём свидетельствуют писцовые книги 1624 года, где отмечается, что церковная пашня заросла лесом. Восстановление церкви произошло в 1679 году, а в 1701 году была построена новая деревянная церковь, вероятно, из-за ветхости предыдущей.
К началу XX века деревянный храм обветшал, что побудило местное сообщество начать строительство каменного храма. Строительство велось на пожертвования предпринимателей и простых людей по проекту известного архитектора Благовещенского. 17 ноября 1913 года новый храм был освящён епископом Серпуховским Анастасием.
В 1930-е годы, в период гонений на церковь, храм был закрыт, а его убранство разграблено. Во время Великой Отечественной войны здание храма сильно пострадало. К 1990 году, когда руины были переданы общине верующих, у здания отсутствовали купол, завершение колокольни, крыша и окна.
Вскоре после передачи начались восстановительные работы. С 1998 года богослужения в храме совершаются круглогодично. В 2000 году были установлены купола и кресты, а в 2001 году — колокола.