В сознании москвичей Бутово связано со временем послереволюционных репрессий. Но деревня с этим названием известна с XVII века. Там добывали бутовый камень. Остатки этой деревни сохранились, но, по иронии судьбы, она в состав Москвы не вошла.
Имение много раз переходило из рук в руки. Последним хозяином усадьбы и построенного при ней конного завода стал купец-промышленник И.И. Зимин. А после революции Дрожжино пришло в упадок, хотя конный завод поставлял лошадей для Красной Армии.
В 1920-х в восточной части бывшего имения появилась сельскохозяйственная колония ОГПУ. Из соседней Свято-Екатерининской пустыни, ставшей тюрьмой, в 1934 году привезли заключенных. Их разместили в бывших барских конюшнях. Но вскоре заключенных перевели на соседнюю Щербинку, конный завод закрыли, а рабочих выселили. Территорию площадью 2 км2 огородили колючей проволокой, а жителям в округе объявили, что здесь открылся стрелковый полигон.
Вскоре со стороны полигона стали раздаваться выстрелы. С августа 1937 гола стрельба длилась по несколько часов. Частыми гостями стали «воронки» и «автозаки». Местные жители быстро догадались об истинном назначении полигона, поэтому запретили детям даже приближаться к нему.
Людей, приговоренных к расстрелу, привозили в Бутово, не сообщая, зачем и куда их везут. Крытые «автозаки», в которые заталкивали до 50 человек, в народе упорно называли «душегубками». Есть свидетельства бывших исполнителей приговоров, что людей травили в «автозаках», выводя трубу с выхлопными газами внутрь фургона.
Машины подъезжали со стороны леса. На территории полигона находились 2 здания — небольшой каменный дом и длинный деревянный барак, огороженный колючей проволокой. Приговоренных к расстрелу заводили в барак, якобы для «санобработки». Здесь объявляли решение, сверяли данные и наличие фотографии. На расстрел выводили по одному... Первое время расстрелянных хоронили в небольших ямах-могильниках, которые копали вручную. Но с августа 1937 года казни в Бутово приняли такие масштабы, что пришлось применять особые средства и технику... Были вырыты траншеи глубиной в 3м, длиной более 150м. За день в Бутово редко расстреливали меньше 100 человек. Бывали дни, когда казнили и 300, и 400, и свыше 500 человек. Пик казней в Бутово пришелся на 28 февраля 1938 года. В тот день было расстреляно 562 человека. После очередного расстрела на полигоне появлялся человек из местных. Он заводил бульдозер и тонким слоем земли присыпал тела расстрелянных. Поверх этих тел ложились новые жертвы.
В 10 км от Бутовского полигона находится еще одно место массовых захоронений жертв репрессий — спецобъект НКВД «Коммунарка». Всего по официальным данным в Бутове расстреляли 20 000 человек.
С середины войны в Бутово устроили лагеря немецких военнопленных. Они работали на строительстве Симферопольского шоссе, на кирпичном заводе. В военные годы их почти не кормили, и пленные от голода ели листву, варили кору деревьев, несъедобные корешки. Местные жители подкармливали их, вопреки запретам. Многие военнопленные умерли в Бутово от истощения. Их хоронили в общих ямах на краю сельского кладбища в Дрожжино, близ Бутовского полигона.
В 1949-1951 годах на территории спецзоны построили поселок в 3 кирпичных дома. Квартиры в двух из них получили сотрудники МГБ, а в третьем расположилась спецшкола для офицеров внутренних служб стран Восточной Европы. В середине 1950-х спецзону ликвидировали и центральную часть с захоронениями обнесли глухим забором с колючей проволокой.
Первая официальная литургия в Бутово прошла 25 июня 1995 года в походном палаточном храме Всех Святых. А к концу 1996 года на Бутовском полигоне построили деревянный храм Новомучеников и Исповедников Российских по проекту Д.М. Шаховского, сына расстрелянного здесь иерея Михаила Шика. Настоятелем церкви стал иерей Кирилл Каледа, внук расстрелянного здесь священномученика Владимира Амбарцумова.
В притворе храма Новомучеников и Исповедников Российских расположены предсмертные фотографии пострадавших в Бутове, и вещи, которые нашли в погребальном рве во время раскопа 1997 года. На стенах церкви Бутовского полигона можно увидеть более пятидесяти икон Бутовских святых, а на колокольне установлена фамилия отлитых в Тутаеве колоколов. На них также изображены лики Новомучеников и Исповедников Российских.