История усадьбы Влахернское-Кузьминки берет свое начало в 1702 году, когда Петр I, в благодарность за помощь в оснащении флота и армии, подарил поместье с мельницей своему фавориту Г. Строганову. Строительство на этих землях началось при его сыновьях. В 1716 году был возведен деревянный храм, освященный в честь фамильной иконы Строгановых, Влахернской Божьей Матери. Это название получило и близлежащее село. После смерти отца строительством в Кузьминках занялся его наследник Александр, который создал каскад прудов на реке Чурлихе.

В 1757 году дочь А. Строганова вышла замуж за князя М.М. Голицына, получив имение в приданое. До 1917 года Кузьминки оставались в наследстве князей Голицыных. При Михаиле Михайловиче усадьба превратилась в загородную резиденцию европейского типа. В создании усадьбы участвовали известные художники, скульпторы и архитекторы XVIII-XIX веков: И. Жеребцов, А. Воронихин, Р. Казаков, И. Еготов, К. Росси, Д. Жилярди, А. Григорьев, М. Быковский, П. Клодт.

Кузьминки достигли наивысшего расцвета в первой четверти XIX века при Сергее Михайловиче Голицыне. Усадьбу называли московским Павловском. С. Голицын инициировал масштабную реконструкцию, пригласив лучших архитекторов, и неоднократно перестраивал усадебные здания. Швейцарский архитектор Доменико Жилярди разработал проекты полной реконструкции усадьбы и ряда ее сооружений. В стиле ампир были созданы Конный двор, Музыкальный павильон, Пропилеи, Березовая беседка, Львиная пристань, Липовая аллея, висячий мост, Ванный домик, Кухня (Египетский павильон), Померанцевая оранжерея. Были капитально перестроены Птичник, Скотный двор и частично главный дом.

На уральских чугунолитейных заводах для Кузьминок изготавливались литые скульптуры и украшения: обелиск Петру I, ажурные ворота, детали ограды, тумбы с цепями, скамьи, фонари и жирандоли, памятники императрице Марии Федоровне и Николаю I, фигуры львов и грифонов на воротах. Главный дом и парадный двор спроектировал архитектор И. Еготов. На въездных воротах находятся чугунные грифоны по проекту С.П. Кампиони. Ворота и ограда парадного двора появились в конце XIX, начале XX века для защиты частной территории от дачников. Подлинное здание господского дома не сохранилось: его уничтожил пожар 1916 года, а на его месте в 1930-х годах было выстроено новое здание по проекту С. Торопова.

Храм Влахернской иконы Божьей Матери перестраивался трижды, к 1785 году его перестроил Р. Казаков в стиле классицизма. Изображение Богоматери, хранящееся в церкви, является списком с Влахернской иконы из Успенского собора Московского Кремля. В 1929 году церковь закрыли, барабан и колокольня были уничтожены, здание частично перестроили. В 1992 году его передали верующим и отреставрировали. Сейчас церковь действует.

Вблизи главного дома находится Египетский павильон (Кухня) по проекту Д. Жилярди. В эпоху ампира увлечение античными и египетскими мотивами было популярно, и декор здания выполнен в этом стиле: портик украшен пальмообразными колоннами и головой сфинкса. В подвалах павильона хранились продукты, на первом этаже была кухня, а на втором жили повара. В 1839 году Кухня соединялась с господским домом крытой галереей.

К значительным творениям Жилярди относятся комплекс зданий Конного двора и Музыкальный павильон. В угловых павильонах ограды Конного двора располагались жилые комнаты для гостей. В центральной части ограды находился павильон, где выступал крепостной роговой оркестр. По краям Музыкального павильона в 1846 году установили скульптурные группы укротителей коней, аналогичные скульптурам Аничкова моста в Петербурге (скульптор П. Клодт). В 1978 году здание Музыкального павильона сгорело, другие помещения Конного двора были заброшены. В начале 2000-х годов комплекс двора восстановили, в его помещениях организовали выставочные залы.

Двухэтажный деревянный «Дом на плотине» (Мельничный флигель) разделяет Верхний и Нижний пруды, он был построен в 1840-е годы на цоколе мельницы по проекту М. Быковского. Голицыны использовали флигель как гостевой, в советское время его сдавали в аренду дачникам, а в 1976 и 1999 годах в нем находился Музей ветеринарии. Теперь флигель восстановлен, в нем работает ресторан.

Птичий двор в усадьбе известен с 1765 года, поначалу он был деревянным, в нем содержались декоративные птицы. В 1805-1806 годах он был перестроен в камне по проекту И. Еготова. В 1812 году птичник серьезно пострадал от пожара. При восстановлении усадьбы после французского нашествия Д. Жилярди перепроектировал руины Птичника в Кузницу: флигели и галереи были разобраны, купол заменен двускатной крышей. В советское время Кузница использовалась под жилье и была скрыта за многочисленными пристройками. С 1970-х годов здание стояло бесхозным. К 2008 году ансамбль Птичника-Кузницы был восстановлен по первоначальному проекту Еготова.

Напротив церкви находится Ванный домик, или Мыльня, одноэтажный павильон, первоначально построенный М. Голицыным. Обветшавший павильон снесли в 1804 году, и на его месте Жилярди в 1816-1817 годах выстроил новое здание в стиле ампир, сохранив планировку и функции первой постройки. Мыльня неоднократно горела, ее разбирали и перестраивали. В 2008 году здание и утраченный фонтан перед ним восстановили.

Трехарочный и Большой (одноарочный) гроты в Кузьминках появились после строительства Парадного двора. Когда под него выравнивали землю, образовался откос на берегу пруда, куда вписались искусственные «подводные пещеры». В Большом гроте устраивались любительские театральные постановки с участием хозяев и гостей усадьбы. Неподалеку от гротов находится неоднократно перестраивавшаяся Львиная пристань. В 1830 году Д. Жилярди переделал ее верхнюю площадку: появились кованая металлическая решетка и чугунные египетские львы. В советское время пристань обветшала и разрушилась, в 2000-е была восстановлена.

Померанцевая оранжерея, единственное здание усадьбы, где сохранились аутентичные интерьеры с древнеегипетской тематикой. До 2001 года в ней находился Институт экспериментальной ветеринарии, въехавший в усадьбу в 1918 году. С тех пор как он выехал, здание постепенно приходит в упадок.

Недалеко от оранжереи находится Слободка, комплекс для слуг и дворни. В состав Слободки входили: служительский флигель, дом причта, прачечный флигель и больница. Все эти здания были перестроены в камне по проекту Жилярди, их обрамляет общая ограда, вдоль которой высажена Тополевая аллея.

Сохранившиеся строения скотного двора возвел в 1840-е годы племянник Д. Жилярди, Александр. Одноэтажное кирпичное здание с двухэтажными флигелями образует букву «П». Во флигелях жили конюхи и скотники, а в одноэтажной центральной части были стойла. Скотный двор украшали бронзовые скульптуры быков работы П. Клодта. В 1889 году после реорганизации помещений Скотный двор был передан расширившейся Влахернской больнице, основанной еще при С.М. Голицыне и работавшей до 1978 года. С пристанью и пропилеями Скотный двор соединялся Плашкоутным мостом на понтонах, который устанавливался только летом.

Со второй половины XIX века в усадебном парке и вокруг него строились дачи, образовавшие дачный поселок. В 1936 году рядом с усадьбой появился Ново-Кузьминский поселок. Бывшая усадьба получила название Старые Кузьминки. В 1960 году Кузьминки включили в границы Москвы. Усадьба стала памятником истории и архитектуры. В 1976 году был создан Парк культуры и отдыха «Кузьминки». Музей русской усадебной культуры существует на территории бывшего имения Голицыных с 1999 года.