Храм Софии Премудрости Божией находится на правом южном берегу Москвы-реки напротив исторического центра Москвы – Кремля, в местности, заключенной между основным руслом Москвы-реки и ее прежним руслом, превратившимся со временем в цепь небольших водоемов и болотец, получивших общее название «Болота». Этот уникальный храм был возведен в честь победы над Новгородом. Первая деревянная церковь, основанная в конце XV века, по мнению ученых, находилась чуть дальше от того места, где сейчас стоит каменный Софийский храм, – ближе к Дому на Набережной.

Bпервые деревянная церковь упоминается в летописи в 1493 году. Тогда древнее Замоскворечье еще именовалось Заречьем, через которое пролегала дорога в Орду. Деревянный Софийский храм был уничтожен в пожаре 1493 года, выкосивший посад (территорию у восточной стены Кремля) и Заречье.

B связи с указом  Ивана III 1496 года о сносе всех церквей и дворов  напротив  Кремля: «Того же лета рекою Москвою против города и повеле на тех местех  чинити сад», в  Заречье запрещено было селиться напротив Кремля и строить на набережной жилые дома. И зареченскую территорию отдали под новый Государев Сад, именованный Царицыным Лугом. Oколо Государева Сада возникло слободское поселение государевых садовников, ухаживавших за Садом. Так появилось название местности — Садовники. Только в XVII веке  садовники обосновались непосредственно на территории самого сада и в 1682 году выстроили новую каменную Софийскую церковь.

B пожаре 1812 года Софийская церковь пострадала незначительно. И 11 декабря 1812 года, менее чем через 2 месяца после изгнания французов, был освящен Андреевский придел храма. В этом приделе, как и во всех действующих храмах Москвы, 15 декабря 1812 года прошел благодарственный молебен за победы, одержанные над войском «двунадесяти язык».

Устроенная в 1830-х годах каменная набережная была  названа Софийской по имени находившегося здесь храма Софии. В марте 1862 года протоиерей Александр Нечаев и церковный староста С. Г. Котов обратились к Московскому митрополиту Филарету (Дроздову) с просьбой о строительстве новой колокольни, так как прежняя была уже довольно ветха.

Новую колокольню просили выстроить по линии Софийской набережной с проездными воротами с двухэтажными флигелями, в одном из которых должна была разместиться церковь в честь иконы Божией Матери «Взыскание погибших». По замыслу архитектора Николая Ивановича  Козловского, колокольня должна была создавать архитектурный ансамбль с кремлёвскими башнями напротив. Потребность в строительстве также мотивировалась необходимостью продолжения богослужения в случае затопления основного храма во время весеннего половодья.

От Кремля и с Москвы-реки открываются лучшие виды на Софийскую колокольню. Наиболее выразительное из всех произведений архитектора Н. И. Козловского – новая колокольня стала архитектурной доминантой набережной. Строение, обращенное к реке северным фасадом, стоит в линии застройки набережной, однако не примыкает к соседним зданиям, с которыми прежде соединялось калитками. Южным фасадом колокольня обращена во двор, к церкви. Кирпичное оштукатуренное сооружение принадлежит к числу памятников середины — второй половины XIX века, в которых наиболее ярко выражены поиски национального стиля в русской архитектуре.

Строительство колокольни продолжалось шесть лет и было окончено в 1868 году. Колокольня Софийской церкви стала первым высотным сооружением, построенным  в  центре Москвы после окончания внешних строительных работ храма Христа Спасителя, завершенных в 1859 году.

Ее строительство было лишь частью плана, автором которого были протоиерей Александр Нечаев и архитектор Н. И. Козловский. Также было задумано грандиозное строительство основного здания храма, соответствующего по масштабам и архитектурному облику зданию колокольни.

К сожалению, грандиозные планы не соответствовали небольшим размерам участка, сильно вытянутого в длину между Москвой-рекой и Обводным каналом. Комиссия установила, что здание не впишется в узкий участок, возможности же расширения участка были исчерпаны. В результате от строительства нового храма было решено отказаться.

14 апреля 1908 г. храм пережил тяжелое наводнение, во время которого церковному имуществу и зданию был нанесен огромный ущерб, оцениваемый в сумму более 10000 рублей. В этот день вода в Москве-реке поднялась почти на 10 метров.

В храме Софии вода   затопила   внутреннее  помещение   на  высоту  около  1  метра.  Были   испорчены иконостасы в главном храме и приделах, в ризнице были опрокинуты шкафы и подмочены  облачения. На  главном  престоле  был снесен на пол серебряный ковчег со святыми дарами.

На следующий год после наводнения в храме был проведен обширный комплекс ремонтно-восстановительных работ.

Следующей важной вехой в истории благоукрашения и обустройства храма Софии стала деятельность настоятеля иерея Александра Андреева, получившего назначение в этот храм в 1923 году.

Из церкви Рождества Богородицы на Старом Симонове были перенесены главный иконостас и иконостас Никольского придела, которые были установлены в Софийском храме. Для их поновления были приглашены два реставратора.

В конце 1928 года настоятель пригласил для росписи храма известного церковного художника графа Владимира Алексеевича Комаровского, который  будучи не только художником-иконописцем, но и выдающимся теоретиком иконописания, одним из основателей общества «Русская икона» и членом редакционного совета одноименного сборника, сделал неоценимый вклад в раскрытие древнерусской каноничной иконописи своим современникам.

В 1928 — 1929 годах В.А. Комаровский изобразил на своде четверика сюжет «О Тебе радуется всякая тварь», рядом с ним над аркой – сюжет «София Премудрость Божия» новгородского иконографического типа, а на столбах, под аркою, ангелов в стиле прп. Андрея Рублева.

О. Александр при храме сформировал сестричество, в которое входило около тридцати женщин, не посвященных в монашество, но глубоко верующих.  Целью создания сестричества была помощь бедным и нищим, а также работы по храму для поддержания его убранства и церковного благолепия. В храме было налажено народное пение.

После ссылки настоятеля (позднее был расстрелян) Софийский храм был окончательно закрыт летом 1932 года, все имущество церкви было конфисковано. С церкви были сняты кресты, вывезено убранства интерьера и колокола. Наиболее известная и чтимая храмовая икона Владимирской Божией Матери, написанная в 1697 году священником Иоанном Михайловым, была передана Третьяковской галерее. Росписи Комаровского были закрашены.

Храм занял Союз безбожников, затем здание храма было передано заводу «Красный Факел» под клуб. А в середине 1940-х гг. храм был переоборудован под жилье и разделен междуэтажными перекрытиями и перегородками. Внутри храма работала лаборатория термомеханической обработки Института стали и сплавов. В 1960-1980–е года в колокольне размещался трест подводно-технических и строительных работ «Союзподводгазстрой».

В 1960 году здания храма и колокольни постановлением Совета Министров РСФСР были поставлены на охрану как памятники архитектуры.

В 1972 году было проведено исследования живописи храма, в 1974 году начались реставрационные работы.

В начале 2000 года реставраторам удалось расчистить покрытые слоями побелки росписи свода и несколько фрагментов на стенах, долгие годы считавшиеся утраченными. В заключении искусствоведческой экспертизы говорится: «Сохранившиеся фрагменты росписи храма должны рассматриваться как уникальный памятник русского церковного искусства XX века и как реликвия Церкви, достойная особого поклонения». В 2017 году был проведен комплекс работ по консервации, реставрации и воссозданию утрат авторской живописи. Эскизы воссоздания живописи создавались на основе анализа сохранившихся эскизов В.А. Комаровского и материалов фотофиксации 1930-х годов.

В 1992 году здание храма и колокольня по распоряжению Правительства Москвы были переданы Русской Православной Церкви, но состояние полученных зданий не позволило сразу же возобновить богослужение. Лишь в декабре 1994 года начались службы в надвратном храме «Взыскание погибших», а в храме Софии Премудрости Божией возобновилось постоянное богослужение со дня совершения литургия на Пасху 11 апреля 2004 года.

В 2013 году произведена реставрация внешнего вида здания колокольни организацией ООО РСК «Возрождение».

В настоящее время богослужения в надвратном храме приостановлены, кроме дня престольного праздника.