Кирпичный храм был построен в 1883-1884 годах архитектором Александром Густавовичем Вейденбаумом на месте сгоревшей в 1874 году деревянной церкви. Сегодня это его единственная сохранившаяся в Москве постройка архитектора.
Здание церкви выполнено в византийском и псевдорусском стилях. Среди византийских черт храма – невысокий широкий купол, зубцы на карнизах и мозаика на внешней стене, изображающая Богородицу «Оранту» с поднятыми в молитве и раскинутыми в сторону руками. Из псевдорусских черт церкви выделяются острые углы апсид, напоминающие башенки теремков, и килевидные, заостренные арки вокруг окон куполов и колокольни. Внутри церкви можно найти хорошо сохранившийся иконостас и росписи кисти иконописца Якова Епанешникова, оформлявшего многие московские и подмосковные храмы XIX века.
Первоначальная церковь в селе Аксиньино была деревянной – ее построил из сосны в 1708 году владелец села, князь Михаил Михайлович Голицын. Очевидно, что для князя она имела большую важность, потому что он приказал не освящать церковь до своего возвращения в Аксиньино из одного из военных походов.
В конце XVIII века следующие владельцы имения – графы Толстые – по просьбе настоятеля храма отремонтировали и частично перестроили основное здание и колокольню. Местную колокольню венчали шесть колоколов, иконостас украшала позолота, а главная икона Знамения Пресвятой Богородицы имела оклад из серебра со множеством жемчужин.
В 1812 году наполеоновские войска осуществляли грабительские набеги на подмосковные села – это коснулось и Аксиньина. Однако настоятель и прихожане храма успели спрятать большую часть ценных вещей, и врагу они не достались.
В советское время, когда начались гонения на религию, храм в Аксиньине стал хранилищем, куда прятали ценности из закрытых церквей в окрестных деревнях. Храм оставался действующим все советское время, а в начале 1980-х к нему были пристроены северный придел и крестильня у южного придела – разрешение на строительство к 100-летию церкви выбил у властей староста, инвалид Великой Отечественной войны – правда, обманным путем, под предлогом необходимости для нее подсобного помещения.
В 1871 году в приходе Знаменской в Аксиньине церкви произошло важное событие: по благословению митрополита Иннокентия (Вениаминова) в усадьбе при сельце Головине была построена деревянная домовая церковь во имя Всемилостивого Спаса в незарегистрированной общине престарелых и больных женщин и девиц. Так было положено начало Казанскому Головинскому женскому общежитию, позже преобразованному в монастырь.
В 1860-е годы в Аксиньине открылось начальное училище.
Новый владелец усадьбы, фабрикант Сергей Григорьевич Молошников и благотворитель Митрофан Дмитриевич Щеглов (Торговый дом Петрова и Щеглова в Балашихе) в июне 1883 года обратились к митрополиту Московскому и Коломенскому Иоанникию (Рудневу) с прошением устроить на свои средства новый каменный храм с устроением еще одного придела с левой стороны храма. во имя Святых Апостолов Петра и Павла.
Придельную церковь предполагалось устроить в память почившего брата храмоздателя Петра Григорьевича Молошникова.
Проект новой церкви в Аксиньине был заказан известному московскому архитектору Александру Густавовичу Вейденбауму. Опытный зодчий, Вейденбаум с 1876 года работает в Москве, исполняя обязанности московского губернского архитектора. Знаменская церковь — единственный сохранившийся памятник, построенный по проекту Вейденбаума в Москве.
В своей пояснительной записке к проекту Вейденбаум пишет: «Новая церковь предполагается в стиле, подобном стилю греческой в Ямбурге, с тою только разницею, что при ней будет отдельная колокольня». В июне 1883 года проект был одобрен.
Интенсивные строительные работы велись более года, и в 1884 году новый храм был торжественно освящен при соборном архиерейском богослужении. Как и просили храмоздатели, Петропавловский придел стал усыпальницей для Петра Григорьевича Молошникова. Его брат, староста Знаменского храма С. Г. Молошников, после кончины в 1911 году похоронен около церкви.
Работы по внутреннему убранству вновь построенного храма продолжались до 1900 года. Известно, что иконостасы для церкви и придела выполнены в московской мастерской Я. Е. Епанешникова.
В 1884 году с разрешения Консистории старая деревянная Знаменская церковь была разобрана, а место ее престола отмечено маленькой часовней. Сегодня Церковь Знамения в Аксиньине возведена в русско-византийском стиле.
