Первое упоминание о храме относится к 1460 года, когда на месте храма стоял другой, маленький и деревянный. В истории сохранились разные названия того места, где был построен храм — «в Лужниках», «в Лужках», «в Лучниках».
В 1657 году в «Сторельной книге впервые упоминается каменная Георгиевская церковь.
В 17 веке на месте деревянной церкви на средства купца Гаврилы Никитича Романова был возведён двухэтажный каменный храм и колокольня, соединённая с храмом галереей — гульбищем. В 1693 году главный, нижний, храм был освящён Патриархом Московским и всея Руси Адрианом во имя святого великомученика Георгия Победоносца, а верхний — в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. Отстоящая от храма колокольня, этого же времени, была соединена с ним галереей — гульбищем.
За свою многовековую историю храм св. Георгия претерпел много бед и лишений. Во время французского нашествия и пожара в Москве 1812 года он горел, но уцелел и был мало разграблен. В последующие 1825-29 годы храм был отремонтирован и заново расписан, а иконостас вызолочен. В 1862 году храм приобрёл современный вид.
В 1932 году храм был закрыт и находился в ведении НКВД. Были утрачены шатёр колокольни, завершение храма, главы над приделами, ограда с воротами. До полной неузнаваемости перестроен фасад паперти с западной стороны, выходящей к Политехническому музею, заложены проёмы звона колокольни, пробито несколько новых проёмов, заложен западный, главный вход. Сначала в храме располагалось общежитие НКВД, а потом обувная мастерская КГБ.
За полвека здание храма не ремонтировалось и к середине 1980-х годов пришло в тяжёлое аварийное состояние. Здание церкви было изуродовано до такой степени, что проходящие мимо люди не узнавали в нём православный храм. Так оно и стояло заброшенным, пока в 1993 году не было передано Русской Православной Церкви. В том же 1993 году образована православная община и начаты ремонтно-восстановительные работы.
В 1996 году возобновлены регулярные богослужения в правом приделе преп. Феодора Сикеота.
Осенью 1997 года впервые зазвучал перезвон с колокольни храма, на которой установили набор колоколов Каменск-Уральского литья. На храме, до того обезглавленном, в 2000 году был водружён вызолоченный крест — точная копия исторического креста.
В 2001 году завершены работы по реставрации верхнего храма в честь Благовещения Пресвятой Богородицы, и возведён величественный и великолепный иконостас. Здесь и стали совершаться регулярные богослужения. А в 2005 году были закончены работы по восстановлению главного алтаря храма и возведению Георгиевского иконостаса.