«Почетный потомственный гражданин Дмитрий Семенович Лепешкин, Иван Артемьевич Лямин в ноябре 1861 года, и 15 других из числа московского купечества подали прошение Высокопреосвященнейшему Филарету, Митрополиту Московскому, о дозволении построить на их собственный счет особую церковь в Сокольниках. Высокопреосвященный Филарет, покровитель всякого доброго начинания, охотно изъявил свое согласие на благочестивое предприятие. В марте 1862 года Министерство Государственных имуществ разрешило отвести под церковь потребное количество земли на месте, избранном храмоздателями.»
Сооружение храма, первого в Москве посвященного Тихону Задонскому, начато весной 1862 года. Освящение состоялось 14 июля 1863 года. Храм освятил митрополит Московский Филарет (Дроздов). Проект составлен и работы производились под наблюдением архитектора Зыкова. Место было выбрано в конце Майского проспекта, на Ширяевом поле — там, где проходили традиционные первомайские гулянья. Стоимость постройки составила около 50 000 руб. серебром.
К 1890 году были достроены два придела — в честь святой равноапостольной великой княгини Ольги и в честь святого преподобного Серафима Саровского (последний освящен около 1906 г.).
В 1912 году Святейший Синод принял решение о строительстве вместо деревянной постройки нового каменного храма, но этому помешала Первая Мировая война и начавшаяся революция.
В 1934 году храм святителя Тихона Задонского был закрыт. В советское время в его здании размещались производственно-строительные мастерские, различные строительные организации приспосабливали храм под свои нужды.
В 1994 году начиналось восстановление церковного здания по чертежам проекта 1875 года. Храм святителя Тихона Задонского вновь открылся в 2004 году.