В конце XVII в. территория возле Серпуховских ворот активно заселялась ремесленниками и торговцами. Со временем потребовалось строительство отдельного храма для новых жителей. В 1696 г. На пожертвованном Даниловым монастырем участке земли появилась деревянная церковь во имя Вознесения Господня. Но и этот храм оказался недостаточно вместительным: в 1708 г. было выдано разрешение на строительство большого каменного здания эпохи "барокко", причем храмоздателем стал сам царевич Алексей Петрович.

Строительство шло успешно: в 1714 г. был освящен нижний храм во имя Иерусалимской иконы Божией Матери с двумя приделами — Девяти Мучеников Кизических и Алексия Человека Божия (в честь царевича Алексея). Верхняя Вознесенская церковь была построена от сводов до половины окон. Однако вскоре работы оказались прерваны: в 1714 г. вышел указ, запрещавший каменное строительство везде, кроме Санкт-Петербурга. В 1716 г. царевич Алексей тайно бежал в Вену и занял враждебную позицию по отношению к Петру I, в 1718 г. — обманом вывезен в Россию, приговорен к казни и скончался в Петропавловской крепости.

Все эти обстоятельства остановили строительство. Чтобы сохранить построенную часть, прихожане покрыли ее временной деревянной крышей. Лишь в 1762 г. храм был освящен в облике, с изменениями сохранившемся до наших дней.

Зодчим, видимо, был Д. Трезини (Петропавловский собор, Петербург). Называются также имена И.Ф. Мичурина и Д.В. Ухтомского, достраивавших храм. Главный верхний храм на широком гульбище в плане представляет собой крест, завершенный в центре восьмериком с одной главой сложной формы (в эстетике барокко). Фасады оформлены вытянутыми в длину большими окнами, круглыми окошками и пилястрами. Фасады нижнего яруса почти лишены декора. В 1839 г. была сооружена трапезная и при верхнем храме. В 1842 г. над западным входом появилась четырехярусная колокольня с завершением в виде шпиля.

Богослужения здесь продолжались до 1929 г. Храм был закрыт и назначен к сносу. Но разобрали только колокольню и ограду, остальную часть приспособили под склад-холодильник. При этом храм лишился главы с барабаном, был перестроен нижний ярус. Позже здесь было общежитие, конторы, вычислительный центр одного из министерств. Интерьеры были утрачены. Реставрация началась в 1991 г. одновременно с возобновлением богослужений. Специалисты обнаружили под штукатуркой прежние церковные росписи, а из Данилова монастыря доставили Иерусалимскую икону Божией Матери, принадлежавшую церкви. Сегодня храму возвращен облик начала ХХ в., воссозданы глава, колокольня, интерьеры. Рядом построено красивое архитектурное здание детского приюта с домовым храмом во имя Новомучеников и Исповедников Российских. Чуть поодаль возведен храм-часовня во имя равноапостольной княгини Ольги.