Деревянная церковь Сергия Радонежского при летних Николаевских казармах в лагерях войск Московского округа на Ходынском поле строилась с 8 мая 1892 года, когда начались земляные работы. Официальная церемония закладки храма состоялась 24 июня, когда стены церкви уже стояли. На торжественной церемонии присутствовали митрополит Московский Леонтий (Лебединский) и епископы и архимандриты Чудова и Знаменского монастырей. 1 ноября 1892 года состоялись установка крестов на главы храма и установка на звонницу двух из восьми колоколов. Освящение церкви 23 мая 1893 года. В тот день из храма Христа Спасителя к Ходынскому полю проследовал крестный ход. Чин освящения совершили епископ Дмитровский Александр (Светлаков), епископ Можайский Тихон (Никаноров) и наместник Троице-Сергиевой лавры Павел. Придел Александра Невского и Марии Магдалины был устроен в ознаменование 25-летия супружества Александра III и Марии Фёдоровны. Придел Святителя Николая был устроен в память о чудесном спасении Николая Александровича.
Церковь летняя,не отапливалась, но в одном из приделов на зиму ставили печь, и там могли проводиться службы. Архитектор Хородинов (Херодинов) И.П. Копия иконостаса Успенского собора Кремля изготовлена в 1888 году, иконописцем Ф. Е. Кудряшовым на средства купца и почётного гражданина Москвы Николая Павловича Каверина. Церковь построена на средства благотворителей.
Храм не имел внутренней росписи. Позолоченный четырёхъярусный иконостас с 94 иконами был почти полной копией иконостаса Успенского собора Кремля, за исключением того, что вместо Владимирской иконы Божией Матери была Фёдоровская — родовая икона Романовых. Над западным притвором находилась звонница, которую венчала крещатая бочка с главой. На звоннице было 8 колоколов и часы с боем. К галереям храма вели три входа: главный под звонницей, северный и южный. Площадь храма составляла около 67 квадратных саженей. Высота от пола до карниза — 16 аршин, от карниза до купола — 9 аршин. Высота галерей — 8 аршин. Украшен хоругвями, изготовленными Обществом хоругвеносцев кремлёвских соборов. Хоры и сосновые двери оформлены резьбой.Пол храма был покрыт бетонным паркетом.
В 1919 году храм был закрыт. В 1921 году была составлена опись церковного имущества, которая свидетельствовала о царившем в храме беспорядке: «на полу у входа разбросаны части подсвечников, паникадил и семисвечников, а также иконы, поломанные хоругви, битое стекло, обломки от рам». В 1920-х годах часть икон передали подворью Михаило-Архангельского уфимского монастыря у Пресненской заставы. Колокола были увезены в село Белое Калязинского уезда Тверской губернии. Во второй половине 1920-х годов церковь была снесена.
Новый храм построен на новом месте в 2015-2017 годах, по проекту архитектора С.Я. Кузнецова.
