Этот храм расположился на холме, где, по мнению ученых, впервые поселились люди на территории Москвы. Когда-то здесь стоял загородный дворец невестки Дмитрия Донского.
Есть несколько версий происхождения имени села. Одна связывает его с денежным ваганным налогом за взвешивание привозимого в Кремль на продажу товара.
Другая версия связывает название с глаголом «ваганить» — шутить, играть, потешать — или распространенным на Севере Руси словом «ваган» в значении «шут». Это предположение подкрепляет сходство с латинским vagant — «бродячий» (так в Европе в XII-XIII веках называли странствующих студентов, сочинителей и исполнителей песен, а в XV-XVI — труппы бродячих артистов).
По третьей версии, здесь приезжавшие Казаки готовили еду в ваганах. А фабрикант Прохоров утверждал, что название Ваганьково привезли сюда при Иване Калите плотники с речки Ваганки Нижегородской области.
В XV-XVI веках на Ваганьковом холме стоял Потешный царский двор. Слободской храм посвятили Николаю Чудотворцу — покровителю скоморохов и путешествующих. Но возможно, церковь построили в память явления святителя Николая Дмитрию Донскому накануне Куликовской битвы. А строительство храма приписывали или Алевизу Фрязину, или Петроку Малому.
Москвичи собирались здесь на гулянья, которые были отголоском языческих игрищ. Церковь это не одобряла, поэтому в 1627 году Михаил Федорович запретил въезжать в Старое Ваганьково с кабацким питьем, и устроил здесь псарный двор. Позже псарня переехала на Пресню, в Новое Ваганьково, а земли на Староваганьском переулке достались дворянским родам.
Считается, что храм построили в 1531 году на месте деревянной церкви, бывшей частью подворья Николо-Песношского монастыря. В первой половине XVII века храм разобрали и отстроили вновь. Следующая перестройка была в 1745-1759 годах, а в 1782 появилась каменная колокольня. Еще через 10 лет разобрали стоящую рядом крохотную церковь Севастийских Мучеников. Сейчас о ней напоминает деревянный крест.
Когда местные земли отошли Пашкову, Никольскому храму в Старом Ваганькове пришлось потесниться: на церковном дворе появились конюшни.
Не обошел стороной храм Святителя Николая и 1812 год: церковь пострадала в пожаре. И хотя в 1814 главный придел вновь освятили, Сергиевский придел еще долго ждал восстановления.
В середине XIX века храм Святителя Николая стал домовым: сначала — при Московском дворянском институте и 4-й мужской гимназии, размещенной в 1849 году в доме Пашкова, затем — при Румянцевском музее. Со временем храм официально стал музейным. Но несмотря на его статус, здесь любил молиться Николай Гоголь. А в 1903 году к церкви пристроили звонницу в псевдорусском стиле по проекту Г.П. Евланова.
После революции 1917 года богослужения в церкви Святителя Николая в Старом Ваганькове прекратились. В 1924 здание храма передали Библиотеке имени Ленина под склад. В 1992 году церковь вернули верующим.
