Сооружение в Новом Иерусалиме «земляной церкви» велось в первой половине 1680-х годов, однако рвы под ее фундамент были вырыты еще при Патриархе Никоне. Тогда же здесь открылся Живоносный источник.
Церковь обновлена на пожертвования графа Алексея Григорьевича Разумовского, брата его Кирилла и сестры их Веры; освящена вторично в 1751 году. В храме сохранился медный чеканный иконостас середины XVIII века. В центре его второго яруса помещено изображение Голгофского Креста, которому предстоят в молении святые равноапостольные Константин и Елена.
8 мая 2016 года, в Неделю 2-ю по Пасхе, апостола Фомы, Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил чин великого освящения храма.