Поселения на месте Поливанова известны с XII в. В дальнейшем здесь было родовое гнездо дворян Поливановых, ведущих свое происхождение от татарина Кочевы, выехавшего из Орды к великому князю Димитрию Донскому. Правнук его Михаил Глебович имел прозвище Поливан. Деревянная церковь в честь Благовещения Пресвятой Богородицы с приделом во имя святителя Николая Чудотворца была построена около 1631 г.
В 1635-1636 гг. Поливаново перешло в собственность бояр Салтыковых. При Петре Михайловиче Салтыкове в 1660-х гг. построили первоначальную каменную церковь. В 1714 г. освятили вновь построенный придел в честь Владимирской иконы Божией Матери (впоследствии упразднен).
В 1757 г. имение перешло графам Разумовским. В ноябре 1788 г. новая Благовещенская церковь с двумя приделами — во имя святителя Николая и святого праведного Алексия, человека Божия, была построена и освящена 6 февраля 1789 г. игуменом Сергием из Крестовоздвиженского монастыря. Следующий владелец Поливанова — граф Андрей Иванович Гудович, участник войны 1812 г. Надгробный памятник на его могиле находится возле храма.
В апреле 1837 г. под сводами церкви устроили теплый придел во имя великомученицы Екатерины.
Также при церкви существовала богадельня. Впервые она упоминается в ведомостях за 1822 г.
В 1863 г. Поливаново купила супруга губернского секретаря Ю.С.Давыдова. В 1871 г. в здании богадельни открылась учительская семинария, при ней — домовая церковь. Некоторое время настоятелем семинарской церкви и законоучителем был выдающийся подвижник благочестия, московский священник протоиерей Валентин Амфитеатров, а преподавателем словесности — духовный писатель священник Григорий Дьяченко.
В 1896-1900 гг. старые колокольни разобрали и построили новую большую колокольню, храм заново расписали.
Церковь закрыли в 1930 г. Все ее имущество было конфисковано властями или расхищено. В 1934 г. взорвали колокольню.
В здании церкви долгое время был склад, потом клуб. В 1980-х гг. местные власти пытались отреставрировать храм, но в 1988 г. сильный пожар разрушил все, что еще оставалось целым.
Церковная община зарегистрировалась в 1991 г. Регулярные богослужения и реставрация храма начались в 1996 г.
В настоящее время из четырех приделов храма действуют три. Правый Алексиевский придел полностью восстановлен и освящен, главный Благовещенский и левый Никольский в стадии реставрации. В иконостасе Алексиевского придела находится почитаемая святыня храма — икона святого праведного Алексия, человека Божия, с частицей его мощей. Приход храма окормляет пациентов филиала психиатрической клинической больницы № 1 им. Алексеева. В больнице оборудованы молельные комнаты.
Престольные праздники:
7 апреля - Благовещение Пресвятой Богородицы
30 марта - святой праведный Алексий человек Божий
22 мая и 19 декабря - святитель Николай Чудотворец
7 декабря - великомученица Екатерина