Построена в 1706 в урочище Хохловка, где с XVII в. селились выходцы с Украины, на средства жены окольничего Е. А. Чириковой, урожденной Лопухиной, на месте каменного храма (первое письменное упоминание о церкви — 1657, о её предшественнике документально известно с 1625, основана матерью царя Михаила Романова инокиней Марфой в память о ее пребывании с сыном в Троицком монастыре в 1618). Главный престол —Живоначальной Троицы, приделы — Владимирской иконы Божией Матери (сев., 1722), святителя Димитрия Ростовского (1757). Двухъярусная колокольня пристроена во второй пол. 18 в. В нач. XIX в. переложен полукруглый главный алтарь. Храм обновлялся в 1890.

В стиле московского барокко. Четырехугольный, двухэтажный, завершенный двумя восьмигранными ярусами и луковичной главкой с ажурным крестом. Такая же главка над сев. приделом. Окна высокие, с наличниками, в их завершениях «гребешки» преобразовались в своеобразные спиралевидные завитки — волюты. Подобные волюты (на них белокаменные декоративные главки с крестами) венчают полуколонки на углах. В убранстве стен (верх восьмерика) применены многоцветные изразцы работы мастера из Белоруссии С. И. Полубеса. Полихромные изразцы с херувимами вставлены над карнизом из консолей с бусинками. На сев. стене трапезной резная белокаменная надгробная доска.

Храм закрыт после 1917. Обезглавлен. Разорён. Долгое время находился в запустении, затем в нем размещались научные учреждения. Реставрировался в 1960—70-х (арх. И. И. Казакевич, Е. П. Жаворонкова). Украшенный «репьями» и увенчанный короной крест восстановлен при реставрации по фотографиям и аналогам.

Богослужения возобновлены в 1991. В 1992 передан Братству равноапостольного князя Владимира.

Святыня — особо чтимая икона Божией Матери «Взыскание погибших».