Село Дубна, ранее известное как деревня Малые Дубенки, упоминается в писцовых книгах 1627–1628 годов. В XVII веке деревня, а к началу XVIII века сельцо значилось в Боровском уезде Козлобородского стана. На протяжении нескольких поколений поместьем Дубенки владели Карочаровы и Юровы. Во время царствования Петра Великого это поместье обрело статус вотчины.
В марте 1704 года владелец села, стольник Василий Иванович Карачаров, построил в Дубенках деревянную церковь в честь Владимирской иконы Божией Матери, которая была освящена в 1706 году. По приходной книге Патриаршего Казённого приказа «данные деньги» с церкви «велено имать с будущего 1707 года».
В начале XIX века селом Дубна владели дворяне Семён Козмич и Екатерина Ивановна Акимовы, а также вдова действительного статского советника Татьяна Александровна Гедеонова. На средства Акимовых в 1810 году рядом с деревянной церковью была возведена каменная церковь в честь Владимирской иконы Божией Матери. У входной двери в церковь сохранились две небольшие белокаменные храмозданные плиты с надписью: «Сия церковь устроена тщанием господ сего села Акимовых. 1810 года».
Новая каменная церковь была построена с приделом в честь Сретения Господня, в котором проводились богослужения в холодное время года. Архитектурно храм представляет собой кирпичное однокупольное здание в стиле классицизма с двухъярусной колокольней со шпилем. Восточная часть увенчана невысокой купольной ротондой, с востока к объёму примыкает гранёная алтарная апсида, с запада — колокольня.
Последним владельцем усадьбы с 1890 года и до октября 1917 года был профессор медицины, ректор Московского университета, действительный статский советник Дмитрий Николаевич Зернов. При нём были выстроены земское училище и отремонтирована церковь. В эти годы население усадьбы превышало 200 человек.
В 1936 году церковь была закрыта, и она стала быстро разрушаться. В храме располагались склад, деревенский клуб, а также коммунальные квартиры. Росписи церковных стен закрашивались и счищались, иконостас и иконы были уничтожены, кресты с куполами свалены, а колокола переплавлены на нужды сельского хозяйства.
В 1992 году церковь вновь передали верующим, и начались восстановительные работы. В 1994 году была официально зарегистрирована церковная община. К 2000 году были приобретены колокола. В 2006–2008 годах реконструировали шпиль на колокольне, позолотили его, а также провели работы по реконструкции и позолоте главного купола над храмом. Обновили церковную ограду и привели в порядок близлежащую территорию храма. Сохранилась риза и небольшой фрагмент от древнего иконостаса, и реставраторы вновь воссоздали иконостас.
При храме открыта детская воскресная группа, где каждое воскресенье дети изучают Закон Божий, рукоделие, английский язык и занимаются изобразительно-прикладным искусством.
