В 1916 году в неорусском стиле был возведен деревянный шатровый храм по проекту архитектора Фёдора Шехтеля. Он изначально служил церковью Николая Чудотворца для 675-й Тульской пешей дружины в Петровско-Разумовском, рядом с Соломенной сторожкой. Это название относилось к территории Петровской лесной академии, где на границе находился маленький домик из глины и соломы, в котором жил сторож.

Внутреннее убранство и роспись храма были выполнены по эскизам Шехтеля, вдохновленным стилем Ферапонтова монастыря. Для иконостаса собрали подлинные иконы XVI и XVII веков. Самые ценные из них украсили царские врата, которые были точной копией врат Феодоровского собора в Царском Селе. Росписью занимались дети архитектора, профессиональные художники Лев Федорович и Вера Федоровна Шехтель. Храм был освящен 20 июля 1916 года епископом Димитрием Можайским. На церемонии присутствовали Великая княгиня Елизавета Федоровна, генерал-губернатор Москвы, командующий войсками Московского военного округа, командиры ополченских бригад, офицеры 675-й Тульской дружины и местные жители. В 1916 году московские газеты писали, что храм, представляя археологическую ценность благодаря редким иконам, стал первой в России церковью-памятником событий Первой мировой войны.

После Октябрьской революции храм стал приходским. 6 апреля 1922 года из него изъяли 7 фунтов серебра. В 1920-х годах церковь числилась памятником архитектуры и была в охранных списках как собрание древних икон, но её состояние ухудшалось. В 1935 году храм закрыли, шатер и колокольню сломали, а здание превратили в общежитие. К 1960 году храм был снесен. Идея о его восстановлении появилась после распада СССР. В ноябре 1996 года Правительство Москвы решило выделить участок для воссоздания памятника русского деревянного зодчества. Новый храм был построен по чертежам Шехтеля архитекторами А. В. Бормотовым и В. И. Якубени недалеко от прежнего места и освящен 20 апреля 1997 года.