Усадьба Марфино известна с 1585 г., когда она принадлежала дьяку В.Я. Щелкалову и называлась Щибрино. Современное название усадьба получила в конце XVII в. при князе Б.А. Голицыне. От этого периода сохранилась только Рождественская церковь. С 1728 г. Марфино принадлежало Салтыковым. Усадьба была заново перепланирована и отстроена в 1760-1770-х гг. по заказу московского главнокомандующего фельдмаршала П.С. Салтыкова, были построены жилые и хозяйственные здания, разбит парк с беседками и павильонами. После разорения французами во время войны 1812 г. усадьбу начали восстанавливать в 1820-х гг. В 1837-1839 гг., когда имением владели уже Панины, основные сооружения были реконструированы архитектором М.Д. Быковским.

Церковь Петра и Павла построена в 1770-х гг. в стиле классицизма. Фасады реконструировались в 1830-х гг. М.Д. Быковским с использованием мотивов ренессанса. Центрический ротондальный храм небольшими выступами алтаря и притвора принадлежит к редкому для конца XVIIIв. типу церкви "под звоном". Над ротондой возвышается восьмигранный перекрытый куполом барабан, служивший колокольней. Боковые входы выделены ризалитами. Декор фасадов отличается графичностью и некоторой дробностью. В интерьерах сохранилась обработка в стиле классицизма. Вокруг внутренней колоннады ротонды помещаются хоры, огражденные точеными балясинами.

Церковь действующая.