Каменный однокупольный храм Спаса Нерукотворного в усадьбе Вороново построен в 1762 году. Его проект был создан архитектором Карлом Бланком по заказу графа Ивана Илларионовича Воронцова. Здание является классическим образцом архитектурного стиля — «Елизаветинское барокко».

Елизаветинское барокко (барочно-рокайльный стиль, монументальное рококо) — термин для обозначения архитектуры русского барокко эпохи Елизаветы Петровны (1741—1761). Крупнейшим представителем этого направления был Ф. Б. Растрелли, откуда второе название этого извода барокко — «растреллиевское». В отличие от предшествующего ему петровского барокко, елизаветинское барокко знало и ценило достижения московского барокко конца XVII-начала XVIII вв., удержав сущностные для русской храмовой традиции элементы (крестово-купольная схема, луковичные или грушевидные пятиглавия).

К основным характерным чертам елизаветинского барокко относят:

  • огромное количество декоративных деталей;
  • пластичность;
  • многообразие украшений;
  • использование контрастных цветовых решений;
  • трехчетвертные колонны;
  • пилястры;
  • масштабное декорирование внутреннего пространства;
  • отдельные черты и элементы традиционного русского зодчества.

Автором проекта постройки каменной церкви и колокольни в усадьбе Вороново стал известный московский зодчий Карл Иванович Бланк.

Расцвет творчества Бланка — 1760-е годы. Большим личным успехом стало оформление города для коронации Екатерины II. В Москве, архитектор жил на Рождественке во владениях графа И. Л. Воронцова и фактически стал его домашним архитектором. Во владениях Воронцовых Бланк построил московский храм Николая Чудотворца в Звонарях (Рождественка, 15/8) и Спасскую церковь в Вороново. 

Карл Бланк, сын архитектора Ивана Бланка, работал в Москве, он достоверно построил московские церкви Кира и Иоанна на Солянке (1764), Бориса и Глеба на Арбате (1764) и Екатерины на Ордынке (1766–1767). Ему также приписывается, с той или иной вероятностью, целый ряд церквей в Москве, подмосковных усадьбах и несколько усадебных домов и храмов в Калужской, Ярославской и Тамбовской губерниях.

И точно атрибутированные и приписываемые ему постройки обладают некоторой общностью, но не такой, чтобы говорить о «стиле Бланка», а такой, которую можно встроить в общий фон московского екатерининского барокко. И все же Карла Бланка можно считать лидером этого направления, отчетливо отделенного как от рококо (хотя некоторые рокайльные формы появились в этом в целом барочном стиле), так и от раннего, французского классицизма.

После революции село Вороново было разорено и находилось в запустении до 1925 года. С храма были сняты колокола, которые отвезли на переплавку. Позднее в усадьбе разместили профтехшколу, а с 1940 года — мастерские Вороновской МТС и склад зерна.

Во время Великой Отечественной войны сильно пострадала верхняя часть колокольни храма. В ноябре 1941 года был разрушен двадцатиметровый шпиль, служивший артиллерийским ориентиром для неприятеля. Когда линия фронта ушла на запад, в главном доме усадьбы был размещен военный госпиталь, а с 1943 года — офицерская школа.

В течение более полувека колокольня храма, которая является уникальным памятником архитектуры, оставалась без кровли.

С 1998 года стараниями прихода при поддержке спонсоров началась реставрация. К работам по восстановлению колокольни, ремонту кровли храма и реставрации второго яруса здания были привлечены меценаты. Однако средств не хватало, а помощи благотворителей было недостаточно для восстановления памятника. Благодаря присоединению новых территорий к Москве появилась возможность завершить реставрацию на средства бюджета столицы.

В результате церкви возвращен первоначальный внешний вид — восстановлены фасады первого яруса храма и уникальные барельефы, укреплены элементы белокаменного цоколя, лестницы и конструкции, которые обеспечивают устойчивость здания.

В 2017 году была проведена уборка и очистка алтаря и восьмерика.

Также был проведен ремонт приходского дома и в нем устроена воскресная школа и трапезная. В приходской дом проведены газовые и водные коммуникации.

Летом 2020 года была установлены новые окна в купольной части храма.

В настоящее время проводятся работы по шлифовке полов в алтаре.

Разрабатывается проект по реставрации колокольни.