Первое упоминание о деревянной церкви относится к концу XVI века. В 1608-1609 годах храм был полностью уничтожен. Новый каменный храм усердием графа Никиты Зотова был построен за четыре года и освящен в 1730 г.
В 1820 году, после разорения французскими войсками, храм был обновлен и вновь освящен. В 1888 году был пристроен зимний придел во имя святого благоверного князя Александра Невского.
После революции решением Мособлсовета в 1940 году храм был закрыт. В разоренном и перестроенном храме последовательно размещались клуб, типография и ремонтные мастерские.
Новая жизнь храма началась в январе 1992 года, когда была зарегистрирована православная община. В 1993 году здание было передано Церкви, в 1994 году была отслужена первая Божественная литургия. В 2000 году была построена колокольня, а к 2005 году храм был полностью расписан.
11 октября 2015 года, в Неделю 19-ю по Пятидесятнице, Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил чин великого освящения храма святых бессребреников Космы и Дамиана в Космодемьянском и Божественную литургию в новоосвященном храме.
На Приходе с 1996 г. действует Воскресная школа. Более 10 лет назад создано и по сей день осуществляет служение Православное сестричество во имя свв. бессребреников Космы и Дамиана. Сестры милосердия окормляют Пансионат № 1 для Ветеранов труда; Военный клинический госпиталь №3 им. А. А. Вишневского; Дом ребенка в Мытищах и другие лечебные заведения.
В настоящее время к Приходу относятся следующие приписные храмы:
- Иконы Божией Матери «Живоносный Источник» в Пансионате для Ветеранов труда № 1;
- Святителя Луки архиепископа Крымского в Пансионате для Ветеранов труда № 1;
- Святого Георгия Победоносца в Военном клиническом госпитале №3 им. А. А. Вишневского;
- Святого равноапостольного князя Владимира на Химкинском кладбище.
Управляющий викариатством совершил богослужение в храме святых бессребреников Космы и Дамиана в Космодемьянском
14 июля 2019 года, в неделю 4-ю по Пятидесятнице и день памяти святых бессребреников и мучеников Космы и Дамиана, Преосвященнейший Парамон, епископ Сергиево-Посадский, возглавил торжества по случаю престольного праздника в храме святых бессребреников Космы и Дамиана в Космодемьянском.
Паломничество в Серпуховской Высоцкий мужской монастырь и к преподобному Давиду
29 июня 2019 года добровольцы, прихожане и сестры милосердия Храма святых Космы и Дамиана в сопровождении клирика храма священника Георгия Михайлова совершили паломническую поездку в подмосковный город Серпухов к чудотворной иконе Божией Матери «Неупиваемая чаша» и в Давидову пустынь, где ныне покоятся мощи преподобного Давида. Чудотворная икона Божией Матери «Неупиваемая чаша» находится в Серпуховском Высоцком мужском монастыре, который был основан по благословению преподобного Сергия Радонежского в 1374 году Серпуховским князем Владимиром Андреевичем Храбрым, двоюродным братом и сподвижником великого князя Димитрия Иоанновича Донского.
Поездка в Марфо-Мариинскую обитель милосердия
2 июня 2019 года добровольцы храма вместе с сёстрами милосердия в сопровождении клирика храма святых Космы и Дамиана священника Георгия Михайлова посетили райский уголок Москвы — Марфо-Мариинскую обитель милосердия.
Школьники посетили храм святых Космы и Дамиана в Космодемьянском
13 мая 2019 года ученики 4 класса Московской школы № 167, изучающие ОПК (основы православной культуры), посетили храм святых бессребреников Космы и Дамиана в Космодемьянском.
День Победы в пансионате №1
9 мая 2019 года, в День Победы, клирик храма святых Космы и Дамиана в Космодемьянском г. Москвы священник Владимир Матвеев поздравил ветеранов войны, проживающих в пансионате №1 для ветеранов труда г. Москвы с этим великим праздником.
Пасхальный концерт в детском саду № 56
30 апреля 2019 года в детском саду № 56 г. Химки состоялся пасхальный концерт. Ребята из старшей православной группы пели песни, читали праздничные стихотворения, танцевали и отгадывали загадки.