Церковь в Царицыне, находящаяся на территории дворцово-паркового ансамбля конца XVIII в., была построена задолго до возведения дворца как приходская церковь «Пресвятой Богородицы Живоносного источника».
Известно, что в 1633 году усадьба «Чёрная грязь» была приобретена боярином А. С. Стрешневым, а в 1680 г. перешла по наследству к его внуку князю А. С. Голицыну, при котором усадьба была великолепно обустроена и заведено обширное хозяйство.
Боярами Стрешневыми и была построена деревянная церковь, о которой в описных книгах князей Голицыных сказано: «…о пяти главах, крыта чешуею зеленью, расписана тремя красками, перед церковью колокольня рубленая, деревянная, расписана красками разными».
В 1689 г. с падением царевны Софьи попал в опалу и ее фаворит князь Василий Голицын, а вместе с ним его сын и внук Стрешневых А. С. Голицын, и их имения были отобраны в казну «за их вины».
В 1713 г. имение «Чёрная грязь» было подарено Петром I молдаванскому господарю Дмитрию Константиновичу Кантемиру «за особые заслуги перед отечеством» в борьбе против турок, тому самому знаменитому Кантемиру, трёхсотлетний юбилей которого отмечало ЮНЕСКО в 1973 г., выдающемуся лингвисту, философу, архитектору, археологу, музыканту и математику, знавшему несколько языков, в т. ч. турецкий и персидский, и который в персидском походе управлял канцелярией Петра I.
В 1722 г. Кантемир построил на месте деревянной церкви каменную в стиле Петровского барокко. В 1759–1665 гг. церковь перестраивалась его сыном и наследником М. Д. Кантемиром. Храм служил усыпальницей рода. В 1771 г. 30 ноября погребён князь М. Д. Кантемир, а позже его супруга княгиня А. Я. Кантемир.
В 1775 г. Екатерина II купила у Кантемиров имение «Чёрная грязь» и переименовала его в село Царицыно. Императрица поручила архитектору В. И. Баженову составить и осуществить проект ее загородной резиденции в купленном имении.
При составлении проекта дворцового комплекса Баженов сохранил церковь Кантемира как элемент в ансамбле усадебных построек.
В конце XIX в. церковь вновь перестраивалась на деньги А. И. Клементовича — владельца одной из дач, расположенных в Царицыне, а также на собранные для этой цели народные средства. Была расширена трапезная, для чего ее фактически пришлось перестроить, пристроен придел во имя иконы Казанской Божией Матери, а также перенесена и увеличена по высоте (до 4-х ярусов) колокольня.
Церковь работала как приходская до 1939 года, когда она была закрыта за неуплату долгов. После закрытия здание церкви было приспособлено под трансформаторную будку, в 1970-е гг. — под типографию, а с 1975 г. по 1990 г. в ней размещалась столярная мастерская СНРМ-3 при В/О «Союзреставрация», с тяжелыми деревообрабатывающими станками, от работы которых было сильно попорчено и само здание (появились трещины в стенах и куполах) и настенная живопись храма.
В 1990 г. церковь «Божией Матери Живоносный источник» была передана в пользование общине верующих, назначен настоятель прот. Георгий Бреев и 6 октября возобновились богослужения.
По описи села Царицыно и по воспоминаниям старых прихожан храма известно, что при церкви находились два деревянных дома, в которых жили священники. Один из них, расположенный совсем рядом с церковью, был снесён работниками столярной мастерской и на его месте и фундаменте построен кирпичный домик, переданный теперь в пользование церкви.
Двунадесятый праздник Благовещения Пресвятой Богородицы торжественно отмечался с первых времен христианства. В его честь было построено множество храмов. Один из них — храм Благовещения Пресвятой Богородицы в Петровском парке, основанный Анной Дмитриевной Нарышкиной в 1840-х годах.
Анна Дмитриевна похоронила свою единственную дочь — графиню Мари...
Храм-часовня расположен в мемориальном комплексе, посвященном второй обороне Севастополя 1941-1942 гг. и освобождению города в 1944 г. Храм возведен по проекту архитектора Г.С. Григорьянца, заложен 19 января 1995 г., освящен 6 мая 1995 г блаженнейшим митрополитом Киевским и всея Украины Владимиром.
Автор венчающей храм скульптуры — протоиерей Ни...