Храм располагается на территории бывшей усадьбы Воронцово, принадлежавшей в 1767-1837 гг. Репниным. В последующие годы усадьба периодически меняла своих владельцев и в годы советской власти была отдана в ведение совхоза «Воронцово», поставлявшего свинину НКВД. В одном из садовых павильонов в 1807 г. была построена церковь. В 1838 г. новым владельцем усадьбы, Мухановым, были построены колокольня и правый придел.
Храм закрыли в 1928 г. После того как был упразднен совхоз и наконец храм возвращен Церкви, он представлял собой бесформенные руины: три стены с дырами вместо окон, без четвертой стены и без крыши. В результате реставрации храм в короткое время был возрожден. Богослужения возобновлены в 1990 г. Главный престол освящен в честь Троицы Живоначальной, придел — во имя преподобного Сергия.
Троицы в Воронцове церковь (улица Академика Пилюгина, дом № 1).
В 1767–1768 гг. «за старостию и слабостию» владелец усадьбы князь П.И. Репнин устроил здесь домовую церковь, носившую довольно редкое посвящение Происхождения Честных Древ Креста Господня. Она находилась в одном из помещений господского дома. Домовый храм просуществовал недолго – до 1777 г. Вскоре церковная утварь и иконы перенесли в соседнее село Тропарево. Воронцово постепенно превращалось в один из первых дачных поселков, в котором жили Депрерадовичи, Корсаковы, Мятлевы, Спичинские и другие представители известных московских фамилий. Возможно, с этим связано устройство в 1806–1807 гг. здесь церкви Святой Троицы, под которую использовали парковый павильон XVIII века. Это событие дало усадьбе еще одно название – Троицкое. Во время Отечественной войны 1812 г. Воронцово, в котором велось строительство воздушного шара по проекту Ф. Леппиха, было разграблено и сожжено. Пострадала и церковь, которая не действовала до 1816 г. В 1838 г. реконструировали церковь, пристроив к ней небольшую двухъярусную колокольню и придел преподобного Сергия Радонежского. Тогда же рядом устроили кладбище.
В 1938 г. церковь закрыли и обезглавили. Убранство ее интерьеров уничтожили, а колокольню разобрали. В здании разместился клуб, затем склад воронцовского сельпо. В 1948 г. усадьбу со всеми сооружениями, в том числе церковью, взяли на государственную охрану. После упразднения в 1976 г. совхоза «Воронцово» церковное здание оказалось бесхозным и с каждым годом все больше и больше разрушалось. В конце 1970-х годов, перед проведением в Москве Олимпийских игр, снесли кладбище. Богослужения возобновились в превратившемся в руины храме в мае 1990 г. В 1990-е гг. в ходе ремонтных работ церковное здание восстановили, заново выстроили колокольню и ограду. Церковной святыней является икона Божией Матери «Умиление». Рядом с церковью установлен большой поклонный крест – памятник жителям Юго-Запада Москвы, погибшим в ходе ликвидации последствий аварии на Чернобыльской атомной станции.
Михаил Вострышев «Москва православная. Все храмы и часовни».
http://rutlib.com/book/21735/p/17