На рубеже XIX–ХХ века на восточной окраине Ходынского поля были возведены корпуса Николаевских казарм для расквартирования I Гренадерской артиллерийской графа Брюса бригады и Донского казачьего генералиссимуса князя Суворова полка. Церковь появилась позднее, основной вклад в её строительство сделал действительный статский советник И.А. Колесников. Но она задумывалась им не просто как полковая церковь, а как «храм-памятник русской скорби», посвящённый всем государственный деятелям, погибшим во время революции 1905 года, и в первую очередь – московскому генерал-губернатору великому князю Сергею Александровичу, убитому в результате террористического акта в Кремле. Неслучайно была выбрана и дата закладки церкви – 29 апреля 1907 года, в 50-летнюю годовщину рождения великого князя. И сама церемония началась с панихиды в Чудовом монастыре над его могилой, после чего крестный ход во главе с митрополитом Крутицким и Коломенским Владимиром отправился на Ходынское поле, где и была совершена торжественная закладка здания храма. 5 апреля 1909 года, после окончания всех работ, церковь была освящена.

Архитектор храма – Владимир Адамович, чей творческий путь в то время лишь начинался, к этому времени уже зарекомендовал себя в качестве помощника Фёдора Шехтеля и автора особняка Мельникова в Волковом переулке. Позднее он станет известен как создатель особняка Н.А. Второва на Спасопесковской площадке (ныне это «Спасохаус» – резиденция посла США), виллы «Чёрный лебедь» в Петровском парке и православного храма святых Константина и Михаила в Вильнюсе. На Ходынском поле Адамович работал в «византийском» стиле, подражая балканским церквям. Более того, известен точный прототип храма – церковь Двенадцати Апостолов в Салониках, датируемая началом XIV века. Даже количество окон в куполе церкви совпадает – 12. Сам храм пятиглавый, с четырьмя маленькими приземистыми главками по углам четверика, с «полосатой» кладкой по фасаду – деталь, свойственная «византийскому» стилю. Над западным входом поставлена звонница.

Посвящение Ватопедской иконе Божией Матери неслучайно, так как в русской традиции её чаще именуют «Отрада и утешение»: храм должен был стать местом скорби по погибшим, своего рода отрадой и утешением для их родственников. В интерьере храма присутствовали мраморные доски с именами должностных лиц, убитых по политическим мотивам в 1904–1907 году на всей территории России – 1850 человек в 73 губерниях. Особой ценностью храма был двухъярусный иконостас с золотой отделкой и Плащаница, вышитая монахинями Ново-Алексеевского монастыря по рисунку Виктора Васнецова.

После революции казармы из Николаевских стали Октябрьскими, полковая церковь оказалась закрыта, а её здание использовалось последовательно под общежитие, склад, а затем строительный цех завода «Знамя труда». Были снесены все её главы и звонница, а в конце 1980-х годов здание и вовсе едва не было уничтожено. К счастью, в 1991 году церковь передали общине верующих, после чего началась её реставрация. В результате храму Ватопедской иконы Божией Матери был возвращён исторический облик.