Храм возведен в рамках программы «200 храмов».

История храма святой равноапостольной великой княгини Ольги в Останкино началась с обращения жителей района в Правительство Москвы с просьбой построить здесь еще один храм: существующие не справляются с нагрузкой, особенно в воскресные и праздничные дни.

В феврале 2012 года в Управе Останкинского района Москвы прошли общественные слушания, на которых присутствовали около 200 жителей района. Все они единогласно проголосовали за строительство нового храма, и Правительством Москвы был выделен участок земли по адресу: ул. Новомосковская, влад. 4.

9 декабря 2012 года учреждено Патриаршее подворье, полное наименование: Религиозная организация «Подворье Патриарха Московского и всея Руси — храм святой равноапостольной великой княгини Ольги в Останкине г. Москвы Русской Православной Церкви (Московский Патрирахат)».

В июне 2013 года состоялось голосование депутатов Управы, на котором вновь было поддержано строительство храма на выделенной территории.
Настоятелем храма был назначен иерей Алексий Яковлев

С января 2013 года каждое воскресенье в 15.00 и по двунадесятым праздникам на месте будущего храма в любую погоду проводились молебны.

В начале мая 2014 года было заложено основание временного деревянного храма — часовни, а 20 сентября 2014 года состоялось его освящение в честь священномученика Иоанна Восторгова. Чин освящения совершил викарий Святейшего Патриарха, управляющий Северо-Восточным викариатством епископ Подольскии Тихон.

6 мая 2015 года указом Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла настоятелем храма был назначен иерей Филипп Пономарев.

Каменный храм в честь святой равноапостольной княгини Ольги был построен в 2019 году, освящен архиерейским чином Архиепископом Арсением (Истринским).

29 ноября 2021 года указом Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла и.о. настоятеля храма был назначен иерей Иоанн Янушек.

В настоящее время ведется поиск благотворителей для начала строительства Дома Притча (проект имеется), принято решение не начинать строительство до сбора всей суммы, чтобы не вызывать волнения среди жителей района, как было в начале строительства храма.

Деревянный храм священномученика Иоанна Восторгова разобран, и вместе со всей утварью перевезен в район Марьино, где 10 декабря 2023 года состоялось его открытие.
На фундамент, оставшемся после деревянного храма, возведен временный дом — лекторий для проведения бесед в рамках воскресной школы для взрослых и детей с возможностью чаепитий.