История церкви на Ботанической улице началась в 1884 году, когда в небольшой подмосковной деревне Марфино появилось кирпичное здание Александро-Мариинского детского приюта. В приюте жили и учились мальчики сироты и дети сельских священников. Здесь они постигали основы счёта, письма и различных ремёсел — столярного, переплётного; учились петь по церковным канонам и даже играть на скрипке. В этом же здании находилась духовная семинария.
Идея создания здесь приюта и храма принадлежала епископу Никодиму, настоятелю Богоявленского монастыря, вотчиной которого деревня Марфино являлась ещё со второй половины XVI века (позже, правда, её забрала в казну Екатерина Великая). В 1883 году инициатива епископа нашла поддержку у недавно занявшего российский престол императора Александра III — и едва теплящаяся в деревеньке жизнь постепенно начала закипать с новой силой.
В 1885 году к зданию приюта пристроили храм — приютскую домовую церковь. Он имел два престола, освящённых в честь иконы Божией Матери «Утоли моя печали» и целителя Пантелеймона. Утоление печалей и исцеление от телесных и душевных ран — словно предвиделось, какие испытания ждут и храм, и его прихожан в грядущем столетии…
Приют и семинария просуществовали до 1917 года, а с 1923-го в здании разместился другой приют — для беспризорников. После окончания Великой Отечественной войны, в 1947 году, это место становится ещё мрачнее — здесь расположился «объект № 8», или «спецтюрьма № 16» (позднее — № 1), называемая в простонародье «Марфинской шарашкой». Узником её был в 1947–1950-х годах Александр Исаевич Солженицын, он заведовал местной технической библиотекой и работал математиком. Именно эту тюрьму писатель изобразил в романе «В круге первом». Её заключёнными были учёные, инженеры, физики, химики и связисты, которые разрабатывали способы засекречивания телефонной связи; а также математики и филологи, исследовавшие структуры разговорного языка, языка книг и публицистики. Среди них — известные впоследствии писатели и философы Лев Копелев, Константин Калачёв, Дмитрий Панин и другие. В помещении храма в те годы размещались столовая и комнаты, в которых проживали заключённые, под куполом с остатками росписей помещался склад. Жизнь здания того времени показал в спектакле «Шарашка» театра на Таганке Юрий Любимов — режиссёр поставил его к 80-летию Солженицына. Премьера состоялась в конце 1998 года.
Ещё в период тюрьмы (она просуществовала здесь до 1953 года) содержавшиеся здесь пленные немцы перестроили церковь — добавили ещё три этажа. Бывший храм изменился до неузнаваемости, за что его стали называть «паровозом». В 1952 году на базе закрытой лаборатории было основано предприятие, позже ставшее НИИ автоматики, в котором вплоть до начала 1990-х годов велись разработки систем распознавания голоса и аппаратов синтеза искусственной речи; сотрудники института совершенствовали различные системы связи, в том числе спутниковой, подводной и воздушной, а также систем шифрования и управления ядерным потенциалом страны. В 1960-е годы пустующую вокруг территорию застроили пятиэтажными (а со временем — и более высотными) зданиями корпусов института, почти закрывшими собой бывший приют и храм… К счастью, само строение уцелело и больше не перестраивалось.
Здание, в котором находился храм и Александро-Мариинский приют, — самая старая постройка в районе Марфино из сохранившихся. В настоящее время оно по-прежнему является одним из помещений Института автоматики, именуемого ныне АО «Концерн “Автоматика”».
