Эта церковь была воздвигнута во второй половине ХVI века у дороги, ведущей в Золотую Орду. Спустя сто лет на ее месте появился каменный храм Спаса Преображения. В 1688 году в нем состоялось прославление иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радость», по молитве к которой получила исцеление от длительной болезни Евфимия Папина - родная сестра Патриарха Московского Иоакима. А в 1713 году в храме был освящен придел во имя этой иконы.
Во время московского пожара 1812 года храм сильно пострадал, и его пришлось практически возводить заново. Работами руководил известный архитектор О.Бове. В сентябре 1836 года новая церковь-ротонда была освящена святителем Филаретом.
Старинные интерьеры храма хорошо сохранились и дошли до наших дней, во многом благодаря тому, что в тридцатые годы прошлого века советские власти устроили в его стенах запасник Третьяковской галереи. В 1948 году в Скорбященской церкви возобновились богослужения. Примерно в то же время был создан знаменитый хор регента Н.Матвеева, который считался лучшим в России.
В 2009 году по инициативе настоятеля храма, митрополита Волоколамского Илариона, началась работа по возрождению Московского синодального хора. Сейчас он объединяет более 80 человек и считается одним из лучших церковных хоров России.