Построена в 1672 в усадьбе князя Г.Г.Ромодановского — селе Захарьине, главный престол освящен в честь Новгородской иконы Божией Матери «Знамение» (его предшественник — храм Рождества Христова, построен в 1648 окольничим Т.Ф.Бутурлиным). В 1846 расширен — пристроены боковые приделы святителя Николая Чудотворца и преподобного Иосифа песнописца. В 1897 капитально перестроена в древнерусском стиле (арх. А.С. Каминский).

Закрыта в 1940.

Богослужения возобновлены в 1991.

Святыни: свв. мощи неизв. преподобномученика из Вифлеемского монастыря Рождества Христова, иконы нового письма — Божией Матери «Знамение», «Милретивая» и Казанская, свт. Николая Чудотворца, св. пророка Илии, преп. Иосифа песнописца в житии.

При храме — библиотека, благотворительная столовая, воскресная школа для детей и взрослых; при военном гарнизоне в Остафьеве — православное общество «Русский дом». Приписана часовня Живоначальной Троицы на Щербинском кладбище (осв. в 1999).