Ныне существующая Знаменская церковь была построена в 1890-х годах. Но это было не первым зданием храма. В 1736 году к Афанасьевскому монастырю по просьбе игумена обители Ионы была приписана часовня, пристроенная к Власьевской (или Знаменской) башне, которая служила крепостными воротами для въезда в Земляной город.
На Восточном фасаде Власьевской башни при ее сооружении был написан образ Богоматери Знамение. На Западном – образ Спаса, скопированный, по преданию, с изображения на Спасской башне Московского Кремля.
В 1861 г. на средства А.И. Оловянишникова вместо часовни был устроен каменный храм, освященный во имя иконы Знамения Богоматери. Часовня была обращена в церковь.
В 1930 году чудотворный образ Богоматери Знамение был сбит со стены, а Знаменская часовня была передана Кустшвею.
В 1932 году Знаменская церковь была закрыта, ее приход был объединен с общиной церкви Пятницы на Туговой Горе, туда же поступила часть церковного имущества.
В 1990-х годах на храме была восстановлена глава