Кирпичный храм был построен в 1883-1884 годах архитектором Александром Густавовичем Вейденбаумом на месте сгоревшей в 1874 году деревянной церкви. Сегодня это его единственная сохранившаяся в Москве постройка архитектора. 

Здание церкви выполнено в византийском и псевдорусском стилях. Среди византийских черт храма – невысокий широкий купол, зубцы на карнизах и мозаика на внешней стене, изображающая Богородицу «Оранту» с поднятыми в молитве и раскинутыми в сторону руками. Из псевдорусских черт церкви выделяются острые углы апсид, напоминающие башенки теремков, и килевидные, заостренные арки вокруг окон куполов и колокольни. Внутри церкви можно найти хорошо сохранившийся иконостас и росписи кисти иконописца Якова Епанешникова, оформлявшего многие московские и подмосковные храмы XIX века.

Первоначальная церковь в селе Аксиньино была деревянной – ее построил из сосны в 1708 году владелец села, князь Михаил Михайлович Голицын. Очевидно, что для князя она имела большую важность, потому что он приказал не освящать церковь до своего возвращения в Аксиньино из одного из военных походов. 

В конце XVIII века следующие владельцы имения – графы Толстые – по просьбе настоятеля храма отремонтировали и частично перестроили основное здание и колокольню. Местную колокольню венчали шесть колоколов, иконостас украшала позолота, а главная икона Знамения Пресвятой Богородицы имела оклад из серебра со множеством жемчужин. 
В 1812 году наполеоновские войска осуществляли грабительские набеги на подмосковные села – это коснулось и Аксиньина. Однако настоятель и прихожане храма успели спрятать большую часть ценных вещей, и врагу они не достались. 

В советское время, когда начались гонения на религию, храм в Аксиньине стал хранилищем, куда прятали ценности из закрытых церквей в окрестных деревнях. Храм оставался действующим все советское время, а в начале 1980-х к нему были пристроены северный придел и крестильня у южного придела – разрешение на строительство к 100-летию церкви выбил у властей староста, инвалид Великой Отечественной войны – правда, обманным путем, под предлогом необходимости для нее подсобного помещения.