W obrębie jednej budowli znajdują się zarówno elementy pełniący funkcję dzwonnicy, jak i główna cerkiew. Na pierwszej kondygnacji (podklet) znajduje się cerkiew Opieki Matki Bożej, na wyższej – cerkiew Obrazu Chrystusa Nie Ludzką Ręką Uczynionego. Lew Naryszkin wybrał to właśnie wezwanie dla świątyni, chcąc upamiętnić swoje ocalenie w czasie buntu strzelców, gdy modlił się o zachowanie życia właśnie przed taką ikoną. Pracami dekoracyjnymi we wnętrzu cerkwi kierował Karp Zołotariow, który też wykonał ikonostas. Pierwotne wyposażenie świątyni nie przetrwało jednak wojny francusko-rosyjskiej roku 1812 – w czasie działań wojennych żołnierze francuscy zamienili obiekt na szwalnię i stajnie. W XIX w. do cerkwi Opieki Matki Bożej wstawiono nowy ikonostas i inne elementy wystroju wnętrza.
Cerkiew pozostawała czynna do lipca 1941. W wymienionym roku została zamknięta, a niektóre elementy jej konstrukcji (kopuły, najwyższa kondygnacja na planie ośmiokąta) rozebrane, by obiekt nie stał się celem i punktem orientacyjnym dla wojsk niemieckich. Mimo to świątynia została uszkodzona przez bomby zapalające. Do 1943 w dolnej świątyni mieścił się szpital polowy. Po zakończeniu II wojny światowej w cerkwi urządzono magazyn. Prace konserwatorskie w cerkwi podjęto w 1955 i ukończono w połowie lat 80.