Каменный храм был возведён в 1722 году по заказу , господаря Молдавии князя Дмитрия Кантемира. В 1759—1765 годах по воле Матвея Кантемира храм был полностью перестроен . Был построен северный придел во имя великомученика Димитрия Солунского, созданный в память отца. Вскоре храм стал княжеской усыпальницей — в 1771 году в нём погребли князя М. Д. Кантемира, а позднее и его супругу А. Я. Кантемир. В 1775 году для возведения Царицынского дворца Екатерина II выкупила у Кантемиров их имение. Архитектор Василий Баженов при составлении проекта дворцового комплекса сохранил церковь в ансамбле возводимых построек. После создания дворцового ансамбля храм перестраивался в 1883—1885 годах