В старину на месте посёлка Мосренген стояла деревня Говорово. После возведения церкви деревня была переименована в Троицкое село.

Строительство церкви началось в 1686 году служилыми дворянами Стрешневыми, завершено в 1696 году последующим хозяином - Автономом Ивановым. В 1823 году, при хозяйствовании Ивана Никифоровича Тютчева, отца великого русского поэта, с чьим именем неразрывно связано название села, древнюю постройку обновили, тогда на фасаде появились детали классической архитектуры, пилоны. Тогда же был достроен второй придел.

В 1907 году Троицкая церковь становится предметом специального изучения историков русского искусства Ф. Ф. Горностаева и Н. В. Никитина. Акты комиссии предписывают восстановить утраченный бирюзовый фон на пятиярусном иконостасе. Иконы из него передаются для реставрации иконописцу П. М. Соколову, в отношении которого сохранился даже адрес квартиры и мастерской, - Рогожская часть, дом № 30, по улице Хиве. Но едва ли не самым интересным открытием искусствоведов был факт, что царские двери Троицкой церкви, сооруженные родителями Тютчева, представляли то ли повторение, то ли прямую копию царских врат Казанского собора в Петербурге, расписанных В. Л. Боровиковским. Не исключено, что Тютчевы и сами обратились с заказом к прославленному русскому живописцу - любопытная подробность в хронике семьи поэта, а может быть, и в творчестве Боровиковского.

В 1992 году церковь была возвращена верующим, отреставрирована. Тогда же была достроена трехъярусная шатровая колокольня, полностью обновлено внутреннее убранство храма. Сейчас представляет собой кирпичную, оштукатуренную трехчастную осевую церковь с главным Троицким престолом, и достроеным правым Никольским приделом.

Первоначальное декоративное убранство в духе московского барокко в основном утрачено, декор здания выдержан в стиле ампир. Северный фасад церкви украшает пилястровый портик, над которым стену прорезает крупное полукруглое окно.