Храм в стиле московского барокко построен в 1700-1702 гг. с главным престолом в честь иконы Божией Матери «Знамение» и приделом во имя Апостолов Петра и Павла. В 1731 году пристраивается правый придел Казанской Богородицы. В 1882 году храм окружают каменной оградой с железной решёткой, возводят новый Петропавловский придел, подпорную стену храма. Плиты из белого камня на фасаде — надгробия храмоздателей и жертвователей, некогда захороненных внутри храма или на приходском кладбище.
Колокольня построена в 1771-1772 гг. в формах раннего классицизма. На неё можно подняться за пожертвование, сверху открывается прекрасный вид на высотку на Котельнической набережной.
В интерьере сохранился резной золоченый иконостас середины XIX в. Это один из редких храмов, не закрывавшихся в советское время, поэтому в него передавали иконы из других церквей. Главная святыня храма —
Боголюбская Московская икона Богоматери. Это список конца XVII века с иконы XII века, написанной в память о явлении Богородицы Андрею Боголюбскому в 1157 году (она хранится во Владимире в Музейном центре «
Палаты»). Возможно, московский список заказал Петр I, т. к. на иконе изображены небесные покровители царской семьи — Петра I, его жены Евдокии Лопухиной и сына Алексея среди предстоящих (святители Московские Пётр, Алексей, Иоан, Филипп, блаженные Василий и Максим Московские, святитель Василий Великий, святая мученица Параскева, святой Симеон, преподобная Параскева, а также апостол Пётр, святой Алексий, человек Божий, и преподобная Евдокия).
Изображение Богоматери в рост с развернутым свитком принадлежит к иконографическому типу «Богоматерь Заступница» или «Богородица Молебная». Текст на свитке Богоматери содержит её попечение о спасении христиан, а текст на свитке Иисуса свидетельствует об удовлетворении просьб Богоматери.
С XVIII века Боголюбский Московский образ находился над Варварскими воротами Китай-города, здесь начиналась дорога на Владимир. В 1880 году икону перенесли в часовню внутри башни, а после её закрытия — в церковь Петра и Павла у Яузских Ворот.
Именно с этой иконы начался Чумной бунт в сентябре 1771 года, когда толпа растерзала архиепископа Амвросия в Донском монастыре. Часто говорят, что народ взбунтовался, потому что Амвросий запретил молебны у Варварских ворот из санитарных соображений, но Сергей Соловьёв в «Истории России с древнейших времён» пишет, что всё дело в решении Амвросия запечатать ящик с пожертвованиями, потому что попы «за молебны начали приобретать великую прибыль».
Другие древние иконы — храмовый образ Знамения Пресвятой Богородицы начала XVIII, икона Казанской Богородицы XVII века, образ Спаса Нерукотворного конца XVII, икона Казанской Богородицы XVII века.
С 2002 года это подворье Сербской Православной Церкви, на службах можно услышать сербские песнопения.
Возвращайтесь на Яузский бульвар. К церковному участку примыкает жилой дом №15 в стиле конструктивизма. Он построен в 1929-30 годах жилищно-строительным кооперативом «Квартирохозяин» (архитектор Г. Разумов). В доме есть уютное кафе.