Zwischen der Malaya Lubyanka und dem Milyutinsky-Gässchen befindet sich eine Kirche, die seit ihrer Eröffnung bis heute aktiv ist und die älteste der erhaltenen katholischen Kirchen in Moskau darstellt.

Im 18. Jahrhundert gehörte das Land, auf dem die Kirche steht, nacheinander Toeva, ihrer Schwester Prinzessin Nesvitskaya, dem Sekundär-Rotmister Lobkov, der Staatsanwältin Bakhmetyeva und teilweise den Protasyevs. Die französische Gemeinde mietete dieses Gebiet und baute 1791 hier eine Holzkirche zu Ehren des heiligen Ludwig, des französischen Königs Ludwig IX., der im 13. Jahrhundert lebte und im Kreuzzug starb, was ihn wahrscheinlich zum Schutzpatron der Moskauer Franzosen machte.

Im Jahr 1806 erwarb die Kirche das Land, und in den Jahren 1833 und 1836 wurde nach dem Entwurf des Architekten Alexander Zhilyardi eine neue Steinkirche errichtet. Das Gebäude in Form einer Basilika mit halbrunder Apsis ist mit einem sechs Säulen umfassenden toskanischen Portikus und kleinen Glockentürmen geschmückt. Der Bau wurde durch Spenden der Gemeindemitglieder und ein Darlehen von 50.000 Rubel, das von der russischen Regierung zu günstigen Bedingungen gewährt wurde, finanziert. Die Kirche wurde am 17. Juni 1849 geweiht, was durch eine Marmortafel im Altar belegt ist.

Einer der ersten Pfarrer war Abt Adrien Surrug, der erheblichen Einfluss auf die Moskauer Aristokratie hatte, von denen viele in dieser Kirche zum Katholizismus konvertierten. Im Jahr 1812, als Napoleon Moskau eroberte, weigerte sich Surrug, ihn zu treffen, und rettete die Kirche vor Plünderungen, indem er mit einem Kreuz in der Hand zu den Plünderern trat.

In den ersten Jahren der Sowjetmacht war der Pfarrer der Franzose Jean-Marie Vidal, der nach einigen Monaten im Gefängnis gezwungen wurde, das Land zu verlassen. Die Gottesdienste wurden dank der Priester aus der benachbarten Kirche St. Peter und Paul fortgesetzt.

1925 kam der Jesuit Michel d’Erbigny mit einer geheimen Mission des Vatikans nach Moskau, um die bischöfliche Weihe zur Wiederbelebung der katholischen Hierarchie im Land durchzuführen. Der erste Bischof wurde Pius Eugène Neveu, der aus dem Süden Russlands kam.

Seit 1938 blieb die Kirche St. Ludwig die einzige aktive katholische Kirche in Moskau, und ihr Pfarrer, der Amerikaner Pater Leopold Braun, war der einzige katholische Priester.

Heute finden Gottesdienste in vielen Sprachen, einschließlich Russisch, statt. Die Gemeindemitglieder sind Moskauer Polen, Litauer und Mitarbeiter von Botschaften. An der Kirche gibt es eine Sonntagsschule.

In den Jahren 2017 und 2018 fanden Renovierungs- und Restaurierungsarbeiten statt, bei denen die Kreuze und Unterkreuzäpfel, der weiße Stein- und Ziegelmauerwerk, dekorative Putz-Elemente erneuert und die Putzschicht an den Fassaden wiederhergestellt wurden. Auch das Dach, die Regenrinnen und Fensterbänke wurden repariert, und die Innenräume wurden restauriert.

Im Jahr 2018 wurde die Kirche St. Ludwig Preisträger des Wettbewerbs „Moskauer Restaurierung“ in den Kategorien für die beste Organisation von Renovierungs- und Restaurierungsarbeiten, das beste Restaurierungs- und Anpassungsprojekt sowie für die hohe Qualität der Arbeiten.