В описи 1626 г. она названа церковью во имя влмч. Варвары с Никольским приделом “за старым острогом”. В 1685 г. она показана уже Знаменскою, что на Зеленой с приделом влмч. Варвары, деревянная, с 5-ю колоколами. Каменная
церковь построена в 1720 году усердием купца Ланина и других прихожан.
Архитектура колокольни, несмотря на одновременную постройку с церковью, древнее ее. Заметно, что колокольня скопирована целиком с какого-нибудь древнего оригинала, так как колокольни в это время, как видно из одновременной Георгиевской “за верхом” церкви, строились выше, и пирамидальнообразные крыши делались острее. Это вторая в Калуге церковь с шатровой колокольней.
Наружных украшений у Знаменской церкви мало; только по одному ярусу колокольни устроены небольшие ниши, в которых находятся маленькие головки лепных ангелов; но есть основание полагать, что в начале своего существования вся церковь была раскрашена разноцветными колерами; остатки этой раскраски
довольно хорошо сохранились на церковных главах и на крыше колокольни.
Конструкция сводов древняя; купол церкви внутри красиво разделан и расписан в русском стиле.
Иконостас древней формы, увенчан распятием на кресте и
четырьмя фигурами по бокам, написанными на досках и вырезанными силуэтом.
Над первым ярусом икон, на карнизе иконостаса, помещены четыре скульптурные фигуры евангелистов резной старинной работы. Царские врата красивой формы;над ними в том месте, где принято помещать св. Духа, поставлено резное
барельефное изображение Господа Саваофа, по древнему обычаю. Иконная живопись некоторых икон XVII в., как видно из записей на некоторых из них; вероятно, они перешли из прежней церкви. Стенная живопись, относящаяся к одному времени с постройкой храма, бесспорно, составляет видную
достопримечательность церкви. Особенно заслуживает интереса иконопись на стене, противоположной иконостасу. Содержание изображений заимствована из апокалипсиса. Эта характерная, роскошная византийская иконопись. Предание говорит, что это работа придворного художника эпохи Петра I, по какому-то
случаю скрывавшегося в Калуге.
Своды трапезы опираются на большой четырехугольный столб, образующий две арки и служащий, таким образом, к отделению трапезы от придела влмч. Варвары. Столб украшен деревянными резными украшениями в русском вкусе и иконами довольно старинного иконописания.
Ныне в храме размещается община православных старообрядцев.