Первое упоминание о Владимирской церкви было сделано в 1713 году. Храм расположился на Троицкой дороге, ныне — Ярославское шоссе, в селении Большие Мытищи. Это кирпичный храм типа «восьмерик на четверике» с трёхчастной апсидой и трапезной, принадлежит к памятникам московского барокко.
В 1817—1819 годах церковное здание подверглось основательному ремонту. В ходе его были разобраны из-за ветхости колокольня и притвор трапезной, взамен которых поставлена каменная трапезная и новая круглая колокольня о семи колоколах. Колокольня стала самой высокой постройкой в округе.
Около церкви было кладбище, где была похоронена кормилица императора Александра II Евдокия Гавриловна Карцева (1794—1845). До сегодняшнего дня кладбище не сохранилось.
После строительства первого Московского водопровода в 1804 году каждый год 1 августа (по старому стилю) от храма Владимирской иконы Божией Матери к Святому (Громовому) ключу, от которого начинался водопровод, направлялся крестный ход, и там, у часовни (несохранившейся) совершался водосвятный молебен.
Во второй половине ХIХ века храм входил в шестой благочиннический округ Московского уезда. В 1912 году начала работать церковно-приходская школа. Кроме занятий с детьми в церковно-приходской школе проводились миссионерские беседы, собрания общества трезвости.
При советской власти храм был переоборудован в завод, позже в склад. В 1942 году знаменитая колокольня была снесена, поскольку служила ориентиром для немецкой авиации.
Лишь в 1991 году храме состоялась первая служба после длительного перерыва. А в 2000 году по существующим чертежам была восстановлена и колокольня.
Сегодня, как и несколько столетий назад, Церковь Владимирской иконы Божией Матери встречает тех, кто едет в Москву по Ярославскому шоссе и провожает тех, кто отправляется из Москвы в северные регионы нашей страны.
