Существующий ныне на Маросейке Космодамианский храм построен в 1793 году, но на этом же месте церковь была и ранее, так что следует различать собственно две церкви: старую и настоящую. Старая церковь была двухпрестольная: с главным престолом во имя святителя Николая и придельным во имя свв. бессребреников Космы и Дамиана. Поэтому она нередко называлась в старинных документах церковью св. Николая, хотя наименование по Космодамианскому приделу удерживалось. В конце XVIII в. старая церковь пришла в полную ветхость, и к декабрю 1793 года на её месте был воздвигнут новый храм, с южным приделом во имя свт. Николая.
Никольский придел был освящен 18 декабря 1793 года, и с этого времени началось служение в новой церкви.
История Космодамианского клира тесно связана с памятью святителя. Настоятель, протоиерей Феодор Бородин, в сане дьякона был направлен сначала в храм святителя Николая в Кленниках, там же в возрасте 10 лет начал прислуживать в алтаре иерей Сергий Чураков, а протоиерей Валерий Буерин до 2007 года служил в храме свт. Николая в Пыжах.
В настоящее время в дни памяти святителя Николая совершается всенощное бдение и Божественная Литургия, а по четвергам пред иконой святителя служится водосвятный молебен.