Изначально пустошь Черемошь была разделена на 2 части. Владелец одной из них - некий Махов - поселил туда крестьян и построил Знаменскую церковь. Другую часть заселили позже, когда ее владелец Александр Ржевский поставил здесь двор и возвел каменную Троицкую церковь. Притч у нее тогда был небольшой: дьячок, священник, пономарь и просвирня.
В 1897 году храм перестраивают на пожертвования купца Степана Тихонова.
В 1935 службы в храме были приостановлены. Здание заняло одно из промышленных предприятий Москвы.
Постройка стояла почти без изменений до 1958 года, пока бывшее село Черемушки не оказалось в черте города и властями было принято решение - святыню уничтожить. К 1963 году на месте храма был построен бассейн, который быстро пришел в негодность и стал напоминать свалку мусора.
Восстанавливать храм в Старых Черемушках принялись в 1997 году. Тогда прихожане обратились к Патриарху с просьбой восстановить церковь Живоначальной Троицы. Было принято решение возродить святыню и присвоить ей прежде существовавшее наименование.
В 1999 настоятелем нового храма назначают священника Николая Карасева. Тогда же и началось строительство. С момента появления приходской общины богослужения совершались каждую субботу. Зимой для проведения молебнов арендовали полуподвальное помещение.
Проекты нового здания не раз менялись и дорабатывались. Первый проект, выполненный Павлом Паршиковым, был отклонен. Автором нового стал архитектор Михаил Панкратов. Его идеи и были взяты за основу, однако неоднократно дорабатывались.
Помимо проектирования церковного здания, трудились архитекторы и над планами новой часовни, воскресной школы, дома причта, подвала и сторожки.
В 2001 году окончательно утверждается проект церковного комплекса. Тогда же приступили и к строительству. Когда подготовили строительную площадку, Алексий II принял участие в освящении первого закладного камня. В 2002 уже была построена часовня.
Кирпичную кладку главного здания Троицкого храма начали в 2003 году. Во время восстановительных работ активно использовались архивные документы, рассказывающие о той части столицы, где ныне стоит храм. На сегодняшний день церковь отстроена заново, святыня ведет активную религиозную жизнь.
Храм Живоначальной Троицы в Старых Черёмушках расположен по адресу:
Москва, Шверника, 17 (станция метрополитена Академическая).