При выступлении войск из казарм в летние лагеря обычно устраивалась летняя походная или, как ее называли, палаточная шатровая церковь. В 1888 году почетный гражданин города Н. П. Каверин пожертвовал значительную сумму на постройку в летних лагерях деревянной церкви во имя преподобного Сергия. Он пожелал посвятить свой дар памяти приезда в Москву императора Александра III в 1883 году и состоявшегося 28 мая этого года в присутствии императора смотра войск.
В 1891 году по инициативе командующего МВО генерал-адъютанта А. С. Костанда создали комиссию для сбора пожертвований на постройку нового храма. По его же указанию для храма отвели место напротив середины лагеря. В 1892 году состоялась торжественная закладка храма. Деревянный храм на каменном фундаменте с колокольней в псевдорусском стиле построили менее чем за год по проекту коллежского советника архитектора И. П. Херодинова. При храме – деревянный дом священника и сторожка.
Украшенный резьбою шестиглавый храм в стиле древнерусской архитектуры освятили в 1893 году. Купол и пять глав покрыли железом и увенчали вызолоченными крестами. Крайне эффектная колокольня опиралась на массу колонн. В верхней части колокольни с трех сторон помещены башенные часы, ниже помещались колокола. В главном храме находились престол преподобного Сергия Радонежского и два придела. Один из них – святого Александра Невского и Марии Магдалины устроили в честь 25-летия супружества императора Александра III и императрицы Марии Фёдоровны, а другой – чудотворца Николая – был посвящен спасению жизни наследника российского престола Николая Александровича во время его путешествия по Японии 29 апреля 1891 г., когда наследника ударил по голове саблей религиозный фанатик самурай Сандзо Цуда, но все обошлось благополучно.
Уже в 1918 году храм был опечатан, и богослужения в нем были прекращены. Храм святого Сергия Радонежского был разрушен в 1920-е годы. Часы (механизм) в советское время были переданы на часовую башню Моссельпрома в Калашном переулке.
