Есть версия, что к строительству этого храма приложил руку талантливый неизвестный мастер, так как получилась она необыкновенной!
А в 1683 году завершилось строительство бесстолпной пятиглавой церкви Живоначальной Троицы по проекту крепостного зодчего Павла Потехина.
Храм получился оригинальным: у него нет трапезной, а приделы не только внешне выглядят как самостоятельные церкви, но и внутри отделены стенами. Церковь Живоначальной Троицы богато украсили резными деталями и разноцветными изразцами. А особой гордостью храма был пышный иконостас в стилистике нарышкинского барокко.
Шатровую колокольню Троицкой церкви несколько раз перестраивали, а в 1877 году она получила привычный нам вид.
Службы в Троицкой церкви продолжались до 1933 года. Затем храм передали музею-усадьбе «Останкино» для проведения концертов и выставок. Это спасло здание, но не позволило сохранить внутреннее убранство.
В 1991 году богослужения возобновились.