Храм построен в 1844-1847 г. (арх. Ф.Рихтер) на средства и по инициативе А. Д. Нарышкиной.

7 апреля 1844 г. недалеко от Петровского дворца, на стрелке Нарышкинской аллеи и Зыковского проезда, состоялась закладка храма. 24 августа (5 сентября н. ст.) 1847 г. освящен верхний, Благовещенский храм. В 1899 г. верхний храм был заново расписан, вызолочен иконостас и возобновлены иконы, после чего 4 июля храм вновь освятили. 18 марта 1901 г. на колокольне установили колокола. 29 ноября 1904 г. центральный престол освятили во имя Боголюбской иконы Божией Матери Точной даты закрытия Благовещенского храма не известно. Предположительно это произошло в 1934 г.

25 сентября 1991 г., здание храма передано Русской Православной Церкви - приходу Святителя Митрофана Воронежского. 29 сентября в нижнем храме впервые за долгие годы состоялась Божественная литургия. Освящен 13 сентября 1997 года.

На сегодняшний день в храме четыре престола:

Благовещение Пресвятой Богородицы (Верхний храм).
Центральный престол - освящен во имя Боголюбской иконы Божией Матери.
Северный (левый) - престол святых праведных Симеона Богоприимца и Анны пророчицы.
Южный (правый) - престол святых преподобных Ксенофонта и Марии и чад их Иоанна и Аркадия.