Первое упоминание о храме относится к 1628 году. Тогда это была небольшая деревянная церковь Николы во Псарях, построенная общиной псарников (заведующих царской охотой) после перевода Государева Псарного приказа с правого берега Неглинки за Трехгорную заставу. Община несколько раз переезжала и храм переносила с собой. Может быть, поэтому его и называли церковью Николы «на курьей ножке».
В конце XVIII века был возведен небольшой каменный храм вместо деревянного. Позже к нему пристроили высокую колокольню, а вслед за колокольней архитектор Г.А. Кайзер перестроил и саму церковь.
В 1928 году храм закрыли, а в его стенах расположился Дом пионеров имени Павлика Морозова.
После распада СССР храм был восстановлен по эскизам Георгия Кайзера.
В начале ХХ века регентом в церкви был Александр Васильевич Александров, автор музыки гимна СССР.
