Постр. при царе Федоре Алексеевиче в 1679—82 в Хамовниках (принадлежавшая Чудову м. Хамовная слобода, в к-рой в XVI11 в. жили ткачи, изготовлявшие белое (замовное) полотно, на территории, где ранее находился митрополичий конныйдвор, поблизости от существовавшего здесь до этого каменного храма свт. Николая Чудотворца (известен с 1657, его предшественник, деревянный, с 1625). Основной (холодный) храм осв. 25.V1.1682. В конце года пристроены одностолпная трапезная с подклетом и колокольней, в 1694с юга —придел свт. Алексия, митрополита Московского. В 1757 храм расширен, с сев. в трапезной пристроен левый придел свт. Димитрия Ростовского. В Отечественную войну 1812 пострадал интерьер храма. В 1849 восстановлен с заменой значительной части внутреннего убранства. В ноябре 1872 на месте придела свт. Димитриу Ростовского устроен придел иконы Божией Матери «Споручница грешных». В начале XIX в. возведены ограда и ворота.

Главный престол — свт. Николая Чудотворца, приделы — свт. Алексия, митрополита Московского (аж.), иконы Божией Матери «Споручница грешных» (сев., левый).
Святыни: икона Божией Матери «Споручница грешных», в одноименном, левом приделе. Это точный список с чудотворного образа древнего письма, находившегося в Николаевском Одрином м. на Орловщине, пожертвованный храму в 1848. На центральном столпе в трапезной была надпись (не сохранилась) об одном из чудес от св. иконы: «Возсия в одну из нощей свет небесный в храме Николо-Хамовническом, егда прият образ Твой чудотворный, Споручнице грешных, святильники тогда и лампады невидимою силою в храме сем возжигахуся, свеща горящая аки в служении незримо кем вокруг престола ношашеся, л юдие же вне храма стоявши сия видевши дивишася, славящи тя, Мати Божия, и Сына Твоего». Украшения иконы (звезды, короны, надписи на свитках) сделаны на Украине в 18 в. В главном иконостасе — икона (1686) свт. Алексия, митрополита Московского, с изображением Кремля со Спасскими воротами, работа царского изографа Ивана Максимова. Другие чтимые святыни: пять икон Божией Матери — Смоленская (XVII в.), Владимирская (подарок Патриарха Пимена в честь 300-летия храма), «Утоли моя печали», «Скоропослушница» и «Троеручица», икона мученика Иоанна Воина (XVIII в.).
Достопримечательности храма — древняя сень над плащаницей, выносной (во время крестных ходов) слюдяной фонарь XVII в.

Арх. стиль — московское барокко. Реставрировался в 1896, 1949, 1972. По одной оси, с востока на запад, расположены: пятиглавый, бесстолпный храм, с пониженным трехмастным, ориентированным на восток алтарным выступом (апсидой), одноэтажной трапезной и нарядной декоративной трехъярусной шатровой колокольней.

Фасады кирпичного (с применением белого камня) храма украшены цветными поливными изразцами, пышными наличниками и яркими красно-зелеными деталями по белому фону. Завершаются двумя рядами кокошников, покрытых сверху кровлей, на к-рой на особых кокошниках покоятся имеющие чисто декоративное значение главы. Богатое оконное убранство: обычные и звездчатые кокошники, кирпичные наличники и керамические вставки, на углах — ярко раскрашенные пучки колонок. На наружных стенах сохранились три надгробных эпитафии (XVIII в.). Боковой портал (зонт над входом со стороны улицы) — XVIII в.

Колокольня одна из самых высоких шатровых колоколен в Москве: восьмерик на четверике, с 32 слухами (резонаторами). Выделяется яркой окраской, изразцовым убранством. Первый ярус — парные окошки с кокошниками. Ярус звона, где размещены колокола (сохранились, в т. ч. колокол, отлитый мастером Михаилом Ладыгиным в 1685), состоит из открытых широких, килевидных арок, опирающихся на невысокие столбики. В 1992 на колокольню был поднят колокол весом в 108 пудов, снятый в 1930-е. Под звоном лишний этаж, усиливающий распространение звука. Шатер колокольни украшен цветными изразцами. Входы в боковые пристройки колокольни — поздние.


Настенная роспись внутри храма — 1845. Иконостас и паникадила обновлены в 1872.
Не закрывался. В 1922 из храма изъяты св. 5 пудов золотых и серебряных церковных украшений и утвари.

При храме работают воскресная школа и православная гимназия, имеется баптистерий для крещения взрослых.