Le plus grand temple catholique en Russie était à l'origine conçu comme un filiale d'une autre église, qui ne fonctionne plus aujourd'hui.

À la fin du XIXe siècle, le centre pour les catholiques de Moscou était situé dans la ruelle Miloutine, où se trouvaient deux églises : celle de saint Louis, principalement fréquentée par des Français, Italiens et Espagnols, et celle de saint Pierre et Paul, où les paroissiens étaient des Allemands, Polonais, Lituaniens et d'autres émigrés d'Europe centrale et orientale. Avec le temps, la seconde église est devenue trop petite, et la partie polonaise des paroissiens a proposé de construire une troisième église comme filiale. En 1894, une demande a été soumise au gouverneur général de Moscou. Les autorités ont donné leur accord, mais avec des conditions : le nouveau temple devait être construit loin du centre de Moscou, loin des églises orthodoxes, sans tours ni sculptures. Finalement, la rue Malaïa Goudzinskaïa a été choisie, probablement en raison de la proximité de la gare de Brest (aujourd'hui gare de Biélorussie), qui reliait Moscou aux provinces occidentales.

La construction de l'église a commencé en 1901 et a été principalement achevée en 1911, lorsque la consécration du temple a eu lieu. La décoration intérieure a continué jusqu'à la révolution. La condition d'absence de sculptures et de tours a été partiellement respectée : le projet de l'architecte polonais F.O. Bogdanovitch-Dvorjetski, qui avait précédemment construit un temple catholique à Samara, a été réalisé dans un style néogothique et prévoyait de petites tours décoratives et un lanternon dans le transept, surmonté d'un pinacle avec une croix. Les fenêtres en arc brisé étaient complétées par un grand rosace au-dessus de l'entrée principale. Le bâtiment en forme de croix pouvait accueillir jusqu'à 5000 personnes. En 1911, le temple était entouré d'une clôture réalisée par L.F. Daukshe dans le même style néogothique.

Après la révolution, le temple est devenu une paroisse indépendante, mais en 1938, les services religieux ont cessé, les intérieurs ont été presque entièrement détruits, et le bâtiment a été utilisé comme dortoir. Pendant les bombardements allemands, le bâtiment a été touché par plusieurs obus. Après la guerre, l'église a perdu les tours restantes et d'autres éléments décoratifs de ses façades, et son espace intérieur a été divisé en quatre étages, où se trouvait dans les années 1950 le NII « Mosspetsproyekt ». À l'époque soviétique, l'ambassade de Pologne se trouvait dans la rue voisine Klimashkina.

En 1990, une paroisse catholique polonaise de l'Immaculée Conception de la Sainte Vierge Marie a été créée, qui a commencé à lutter pour le retour du bâtiment aux fidèles. Au début, les messes étaient célébrées sur les marches de la cathédrale, et l'accès à l'intérieur n'a été possible qu'en 1996. Le bâtiment, ayant perdu son apparence de temple et n'ayant pas été réparé pendant longtemps, avait un besoin urgent de restauration, qui a été réalisée en trois ans. Aujourd'hui, l'église apparaît comme l'avait imaginé F.O. Bogdanovitch-Dvorjetski au début du XXe siècle.