Храм в подмосковном селе Владыкино был построен в 1854 - 1859 гг. на средства предпринимателя Гавриила Матвеевича Толоконникова по проекту А.Ф. Ярошевского. Главный престол в честь Рождества Пресвятой Богородицы был освящен митрополитом Московским и Коломенским Филаретом (Дроздовым). Владыка относился к возведению нового храма с особым вниманием. Сохранилась его резолюция, положенная им на рисунке иконостаса: "Кресту прилично быть с изображением распятия Господня. Впрочем Бог благословит исполнения. Мая 4, 1859". Гавриил Матвеевич Толоконников не только пожертвовал значительные средства для создания храма, но и принимал в его строительстве самое деятельное участие. Будучи уже преклонных лет, он имел мало надежды дожить до его завершения, однако Гавриил Матвеевич успел увидеть освящение двух малых приделов - южного, в честь архангела Михаила, и северного, в честь архангела Гавриила, своего небесного покровителя. С 1896 г. во Владыкино открылась церковно-приходская школа, законоучителем которой был назначен священник Иоанн Протопопов. Прихожане очень любили о.Иоанна и старались помогать ему во всех его трудах. После его кончины в 1917 г. по многочисленным просьбам прихожан диакон Иоанн Хрусталев, служивший в храме Рождества Богородицы с 1902 г., был рукоположен во иерея и вскоре стал настоятелем. Церковь несколько раз пытались закрыть, под разными предлогами, но здесь не только продолжались богослужения - храм обустраивали и реставрировали. Так, в 1933 г. художник Кленов реставрировал алтарь, позже были снова прописаны и освежены настенные картины. В ноябре 1937 г. настоятель о. Иоанн Хрусталев вместе с протодиаконом Сергием Станиславлевым и псаломщиком Николаем Некрасовым были арестованы, о. Иоанн растрелян на Бутовском полигоне, Сергий Станиславлев и Николай Некрасов умерли в ссылке. Ныне они прославлены в лике святых, в храме чтится их память: установлена мемориальная доска с именами мучеников, о. Иоанн и о. Сергий изображены на фресках. Владыкинских мучеников прихожане считали и считают заступниками своего храма. Во время войны в 1941 г. в храм не попал ни один снаряд, хотя немцы стояли совсем близко, и в селе Владыкино ни один дом, ни один человек не пострадали. В 1970-е гг. были попытки снести храм при строительстве Алтуфьевской эстакады, однако проект все-таки был пересмотрен, и мост, грозивший уничтожением церкви, построили на другом месте.
Во Владыкино почитают также св. Матрону Анемнясевскую. Вблизи храма она обрела свое последнее земное пристанище. Исповедница скончалась в доме престарелых и инвалидов во Владыкино, отпевали ее в церкви Рождества Богородицы. В архиве бывшего Октябрьского района Москвы сохранилось свидетельство о ее смерти, в котором написано, что бывшая узница Бутырской тюрьмы Матрена Григорьевна Белякова "умерла от сердечной недостаточности 16 июля 1936 г. в Доме хроников имени Радищева" и похоронена на Владыкинском кладбище. В честь блаженной Матроны Анемнясевской рядом с церковью Рождества Богородицы построена часовня.
