Парк, окружающий Петровский путевой дворец, некогда был гораздо больше. Многое из его наследия утрачено безвозвратно, но сохранилась уникальная церковь – памятник рано умершей внучке от безутешной бабушки.

В 1820‑х годах за Петровским путевым дворцом на Петербургском шоссе, созданным по указу Екатерины II в 1775‑1782 годах, был разбит обширный пейзажный парк. Он получил название Петровского. Территория быстро стала популярной у москвичей, устраивавших здесь прогулки: появились летний театр и здание для концертов, качели, беседки, бильярдные и другие увеселительные заведения. Также часть земли нового парка была отдана московским дворянам для строительства загородных дач. Неподалеку от дворца появилась дача супруги камергера Анны Дмитриевны Нарышкиной, которую в 1841 году постигло горе: здесь скончалась её внучка, графиня Анна Булгари. По этой причине она просила императора Николая I и митрополита Московского Филарета разрешить ей построить на месте собственной дачи храм в память о внучке, что и было удовлетворено.

Первоначальный проект храма Благовещения Пресвятой Богородицы в Петровском парке принадлежал архитектору Е.Д. Тюрину, но был отвергнут властями: согласно ему новая двухколоколенная церковь с галереями превращалась бы в уменьшенную копию Петровского дворца. Альтернативный вариант был предложен зодчим Ф.Ф. Рихтером – он и был воплощен в жизнь в 1844‑1847 годах. Прототипом Благовещенского храма послужила древняя церковь Усекновения Главы Иоанна Предтечи в Дьякове, сегодня располагающаяся на территории музея в Коломенском – такой тип храмов называют «столпообразным». Здание было создано двухъярусным: на прямоугольный в плане нижний храм поставлен восьмерик верхнего храма, завершающийся полукруглыми и треугольными кокошниками с одной широкой шлемовидной главой на барабане. При этом грани верхней церкви прорезаны длинными узкими окнами, доходящими до пола. С запада к церкви примыкает обширное крыльцо с двумя лестницами, отделанное в русском стиле и завершенное четырехгранной шатровой колокольней.

В верхнем храме расположился главный престол во имя Благовещения Пресвятой Богородицы, в нижнем же появились приделы: первый – во имя Симеона Богоприимца и Анны Пророчицы, второй – во имя преподобных Ксенофонта и Марии. Все названия были даны в честь святых покровителей храмоздательницы, её покойной внучки и других родственников. В 1904 году в новой пристройке к нижнему храму был освящен дополнительный придел во имя Боголюбской иконы Божией Матери. В 1916‑1917 году художником А.Д. Бороздиным были заново расписаны стены и своды церкви.

Точная дата прекращения богослужений в Благовещенской церкви не установлена, это произошло где-то в середине 1930‑х годов. Петровский парк в 1918 году стал местом массовых расстрелов, позже его территория была существенно сокращена: дачи снесены, большая часть земли передана под строительство стадиона «Динамо» и других спортивных сооружений при нем. Превращенный в склад, храм перешел в ведение академии Жуковского, разместившейся в Петровском путевом дворце. Храм утратил свои завершения, интерьеры также серьезно пострадали. С 1991 года в Благовещенской церкви снова ведутся богослужения, реставрационные работы вернули ей прежний облик.