Церковь преподобного Сергия в Крапивниках известна с конца XVI столетия. Она изображена на «Петровом чертеже» Москвы, и это пока единственное свидетельство существования одноглавого храма в то время. Первое письменное подтверждение существования церкви относится к 1625 году, тогда она была деревянной.

Название церкви «в Крапивниках» однозначного объяснения не имеет. По одной из версий, так могли называть местность малонаселённую, заросшую бурьяном и крапивой. Согласно другой точке зрения, переулок, в котором церковь стоит, получил название по имени хозяина одного из дворов.

В самом деле, в 1752 году одно из владений рядом с храмом принадлежало коллежскому асессору Алексею Крапивину. В прошлом были и другие названия церкви: «в Старых Серебряниках», «у Трубы», то есть близ Трубной площади, «в Сторожах».

В дореволюционное время церковь в Крапивниках была единственным храмом центра столицы, главный престол в котором был освящен в честь преподобного Сергия Радонежского.

Сергиевская церковь невелика, она стоит под углом к Крапивенскому переулку и далеко выдаётся на проезжую часть своей колокольней. Такое расположение говорит нам о древности храма. Самая старая часть церкви – небольшой по площади четверик, построенный в камне в 1678 году. С севера, юга и запада он окружён более поздними пристройками. Только восточная стена его не была ничем застроена. Здесь мы можем увидеть алтарную апсиду, наличники окон, старый карниз. Каким было первоначальное завершение кубического здания, точно не известно. Скорее всего, церковь была одноглавой.

Южный придел во имя Усекновения Главы Иоанна Предтечи был пристроен к храму в 1702 году. Он объединён с трапезной единым пространством. В 1885-1886 годах придел Иоанна Предтечи был увеличен. Заново была построена абсида, отодвинутая на восток. Она стала вровень с двумя другими алтарями храма. Предтеченский придел стал больше по площади, чем древний четверик и северный придел. Ныне этот придел посвящен Всем святым, в земле Русской просиявшим.

В 1749 году церковь перестроили, и она стала почти такой, какой мы видим её сегодня. Над старым четвериком появилось новое завершение в виде прямоугольного объёма со срезанными углами. На коротких сторонах его были устроены арочные ниши с замковыми камнями. Все углы надстройки украсили пилястры. Новое завершение храма покрыто высоким восьмигранным куполом и увенчано простым, без украшений, гладким барабаном с маленькой главой и ажурным кованым крестом. Одновременно к храму был пристроен северный Никольский придел (в 1998 году он освящён во имя Серафима Саровского). Церковь получила черты стиля барокко. Не исключено, что перестройка храма велась по проекту мастера школы князя Д.В. Ухтомского - главного архитектора Москвы середины XVIII столетия.

В Сергиевском храме был крещен известный русский философ, общественный деятель, писатель и музыкальный критик В.Ф. Одоевский (1804-1869). В 1812 году, во время пребывания в Москве наполеоновской армии, церковь сильно пострадала. После ухода французов она была приписана к соседнему храму Иоанна Богослова (не сохранился, стоял в Петровском переулке). Богослужения возобновились только в 1875 году.

15 ноября 1883 года Сергиевская церковь, не имевшая своего прихода, была передана Константинопольскому Патриархату под устройство собственного подворья (представительства в Российской империи).

В 1920 году храм преподобного Сергия в Крапивниках во многом разделил судьбу всей Русской Православной Церкви. В нем насильственно были изъяты ценности (богослужебные сосуды, старинные ризы на иконах и сами иконы). Известно, что изъятие ценностей сопровождалось волнениями прихожан. В 1934 году умирает последний греческий настоятель храма. Благодаря тому, что с формальной точки зрения Константинопольское подворье не принадлежало Русской Церкви, его еще несколько лет не закрывали. Храм был закрыт одним из последних в Москве – в 1938 году. В конце 1930-х годов у закрытой уже церкви разобрали ярус звона колокольни и барабан над основным объёмом. Внутри было устроено кустарное производство по заточке коньков, что объясняется близостью любимого москвичами катка “Динамо”. В таком виде храм сохранялся до 30 августа 1991 года, когда он был освящён Патриархом Алексием II. Сейчас храм - Патриаршее подворье.

В 2001 году была восстановлена разобранная большевиками колокольня, а в 2010 году освящен придел в честь Всех святых, в земле Русской просиявшим. В 2013 году открыта роспись Серафимовского придела, выполненная иконописцем Ириной Зарон.

На наружной северной стене храма укреплены доски с надписями красивой вязью, рассказывающие о погребённых рядом с ними прихожанах. Здесь похоронено несколько представителей княжеского рода Ухтомских. Они жили в Сергиевском приходе в XVI- XVIII веках. Здесь же были могилы княгини Е.М. Дашковой (1711 год), стольника М.Б. Челищева и его супруги и других. До нашего времени под юго-западным углом трапезной сохраняется усыпальница князей Ухтомских. Некрополь Сергиевского храма – один из самых известных в Москве

В церкви Сергия с 1991 года находится выдающееся произведение искусства и почитаемая святыня – Кийский Крест, один из самых значительных реликвариев в истории христианства. Крест, повторяющий размеры Креста Христова, был изготовлен по приказу Патриарха Никона и освящён 1 августа 1656 года в Москве. Он предназначался для основанного Никоном Крестного монастыря на Кий-острове в Белом море. Патриарх Никон поместил в Крест частицы мощей 104 святых и 16 камней из различных святых мест Палестины. Крест находился на своём месте, в соборе Крестного монастыря, до 1923 года. Затем его перевезли в антирелигиозный музей на Соловках, а в 1930 году в Государственный исторический музей в Москве. Среди других почитаемых святынь этого древнего храма – чудотворные иконы: образ Божией Матери Феодоровская и образ преподобного Сергия Радонежского.