Храм был заложен 25 июля 1844 года над прахом княгини Марии Ивановны Кочубей (урожд. кн. Барятинской) по заказу ее мужа - Михаила Викторовича Кочубея и обошелся ему в 200 тыс. руб. Первоначальный проект разработал придворный зодчий Роман Иванович Кузьмин, взявший за образец флорентийский баптистерий, но позже проект переделал Юлий Андреевич Боссэ.

Церковь располагалась в юго-восточном углу пустыни, справа от Святых ворот. Это было однокупольное восьмигранное здание высотой 14 саж., облицованное серым шотландским камнем, в котором свет падал через круглые окна. К 1847 году церковь была отстроена под смотрением Л.Я. Тиблена, но ее отделка задержалась, так как кн. М.В. Кочубей хотел выполнить ее по своему вкусу. Три года шла облицовка стен. Стены и своды внутри были расписаны орнаментами, образа в стильном двухъярусном иконостасе исполнил по золотому фону известный В.М. Пешехонов. В 1850 году образ свв. Василия и Елены написал акад. Т.А. Нефф. Освятил церковь с семейной усыпальницей Кочубеев 4 августа 1863 году архимандрит Игнатий (Малышев) в присутствии княжеской семьи. Виды новой церкви князь заказал акад. М.М. Сажину. Служили в этом надгробном храме очень редко. В 1904-1905 гг. в нем был произведен реставрационный ремонт. Храм действовал до 1 ноября 1931 года, а в 1964 году был взорван. Тогда же уничтожено и прилегающее кладбище.

По материалам: http://palmernw.ru/sergieva_pustyn/primorskaya_pustyn.html