Основное здание построено в 1705—28 по рисунку (чертежу) и на средства Петра I и на вклад прихожан (арх. И.Ф.Мичурин). Его предшественник — одноименный деревянный храм в Капитанской слободе (1692—95). В 1745 coopужена колокольня (архитектор К.Бланк). Верхний храм святых апостолов Петра и Павла начал строиться в 1714, но из-за запрета на каменное строительство освящен только в 1723. Нижний храм святиеля Николая Чудотворца, в 1855—56 расширен, устроены приделы в честь икон Божией Матери — «Утоли моя печали» и Владимирской. Тогда же заменены верхи храма и колокольни.

Один из первых в Москве храмов в стиле барокко. Четырехугольный в плане, с широким подклетом, ротондой и галереей. Колокольня — четырехъярусная, с пучками колонн.

После 1922 захвачен обновленцами. В 1931, после закрытия Храма Христа Спасителя, здесь обосновался со своей «Богословской академией» их лидер А.И.Введенский.

В 1935 закрыт, перестроен. В нем размещались склад и различные учреждения. В конце 1930-х после разрушения Спасского храма (Большая Спасская улица) сюда перенесена его узорная кованая ограда XVIII в. Реставрировался в 1960-х и 1990-х.

В 1992 возвращен РПЦ. При храме — воскресная школа для детей и взрослых.