Строителем Останкинской церкви был крепостной князя М. Я. Черкасского каменных дел мастер Павел Сидорович Потехин, происходящий из села Кадницы Нижнегородского уезда, автор ряда таких интересных памятников, как церкви в подмосковных усадьбах в Маркове и Урюпине, а также Островоезерский монастырь в Вормсе.
Строительство храма с двумя его приделами продолжалось около 14 лет, начиная с 1678 года. В основном здание было закончено в 1863 году, и тогда же был освящен северный Тихвинский придел, служивший домовой церковью; южный придел Александра Свир­ского освятили лишь в 1691 году, а центральную часть храма - в 1692 году.