Первая деревянная церковь Пустыни была перевезена из усадьбы царицы Параскевы Федоровны на Фонтанке, там престол её был освящен во имя праздника Успения Пресвятой Богородицы. В Пустыне церковь была вновь освящена в 1735 году архим. Варлаамом во имя св. преп. Сергия Радонежского. Затем, в 1756-1758 годах, была заменена новой, каменной. А в 1854 году, благодаря денежной помощи княгини З.И. Юсуповой, церковь была полностью перестроена в византийском стиле архитектором А.М. Горностаевым. Иконы писал М. Довгалев. Освещение состоялось 18 июня 1822 года епископом Ревельским Григорием. Через тридцать лет — 26 апреля 1852 года (по другим сведениям — 4 июля 1857 г.) года был освящён нижний (подвальный) придел во имя Спаса Происхождения Честных Древ.Это трехэтажное, в 18 сажень длиной здание с алтарной апсидой на востоке, пятью главами, рассчитанное на 2000 человек. Входной портал находился в центре южного фасада и отмечен гранитными колоннами. Лучковые формы фронтонов окон, тройные пилястры, обработанные рустами, повторяют мотивы декора стоящих рядом зданий трапезной и настоятельского корпуса. Внутри здание церкви представляет собой базилику с тремя нефами и двумя рядами тёмно-красных гранитных колонн высотой пять метров, поддерживающих хоры. Колонны имеют различные по рисунку капители. Свет проникает в храм из высоких полуциркульных окон-витражей, расположенных на южной и северной стенах. Потолок, как в ранневизантийских базиликах, перекрыт деревянными балками. Внутреннее пространство делилось на нефы восемью колоннами из полированного тёмно-красного гранита, которые поддерживали хоры. Пространство между балками расписано византийским орнаментом на золотом фоне (художник Р.Ф. Виноградов, по эскизам М.Н. Васильева).Центральный двухъярусный иконостас византийского типа был выполнен по рисунку Горностаева из мрамора с колоннами из порфира и деталями из каррарского мрамора, малахита, лазурита и полудрагоценных камней, ляпис-лазури и мозаики. Образа в Царских вратах исполнили академик Н.А. Лавров, автор фресок и М.Н. Васильев. В боковых приделах находились небольшие мраморные иконостасы, инкрустированные цветными камнями. Плоскости стен, соединяющие церковь с трапезной, были расписаны художником Беляковым и Игнатием Малышевым. Мозаичный пол был выполнен по проекту А.М. Горностаева.Нижняя, поминальная, церковь была устроена по типу древних крипт или христианских катакомб. В ней находилась усыпальница графов Апраксиных с 20 захоронениями. Придел во имя мученицы Зинаиды, освященный 28 апреля 1861 года, где был иконостас из розового кипариса, имел 33 захоронения Юсуповых. Кроме того, в нижней церкви нашли свой последний приют князья Чернышевы, Шишмаревы, Карцевы, Строгановы, Волконские, Щербатовы, граф Клейнмихель, барон Фредерикс. В этом нижнем «пещерном» приделе находилась усыпальница князей Чернышёвых.А.Н. Муравьёв, видный духовный писатель, пожертвовал в 1861 году храму серебряный ковчежец с частицами святых мощей египетских пустынников, который он получил от александрийского патриарха Иерофея, а в следующем году А.С. Норов пожертвовал мраморную колонну высотой 60 см с образом Рождества Богородицы, привезенную им из иерусалимского дома свв. Иоакима и Анны.Освящение главного придела произвел 20 сентября 1859 года митрополит Григорий в присутствии великих князей Константина Николаевича и Николая Константиновича.Храм закрыт в 1920-е годы,, использовался как клуб. Ныне церковь является единственным действующим храмом на территории монастыря.
http://palmernw.ru/sergieva_pustyn/primorskaya_pustyn.html
В праздник Введения 1993 года в переданном верующим храме состоялась первая служба. В ноябре 2017 года было завершена установка куполов над храмом преподобного Сергия Радонежского. Современный облик храма ещё более приблизился к историческому.
https://www.pustin.spb.ru/index.php/2-uncategorised/105-ustanovka-kupolov