Впервые Вырковский погост с деревянной церковью на нём был упомянут в 1628 году, затем — в нескольких писцовых книгах 1630-х и 1640-х годов. «Погост Рождества Пречистей Богородицы на речке на вырке, а на нем церковь древяна, а у церкви во дворе поп Симион во дворе понамарь Никитка во дворе просфирница Ириница», — говорится в Переписной книге Московского уезда 1646 года.
Старая церковь сгорела, а в 1702 году на Вырковском погосте была построена новая деревянная церковь, простоявшая вплоть до 60-х годов XIX века.
В 1846 году, немного выше от реки, началось строительство каменного трёхпрестольного храма в честь Рождества Пресвятой Богородицы. В 1913 году была закончена внутренняя роспись, исполненная по эскизам Васнецова и Нестерова. Расписывал храм некто Кленов Иван Григорьевич с сыновьями. Из них причислены к лику святых протоиерей Иван Парусников, протоиерей Иван Тарасов, протоиерей Василий Никольский, диакон Евгений Никольский.
После ареста последнего священника в 1938 году с колокольни был сброшен колокол, а в храме запретили проводить богослужения. Несмотря на это, при храме жили сторож и женщины, которые не позволили его разорить. Официально храм был открыт в 1946 году.
