В советское время Троицкий храм сильно пострадал: алтарь, купол, стены, арки оказались разрушенными. В 2007–2014 годах Минкультуры России профинансировало работы по сохранению этого объекта культурного наследия XIX века за счет средств федерального бюджета по проекту «Историческая память» в рамках ФЦП «Культура России» в объеме 169 082,54 тыс. рублей.

Выполнена реставрация кирпичной кладки, реставрация барабана, белокаменного декора, кровельные работы, фасады, реставрация металлических элементов, реставрация крыльца южного и северного, реставрация полов и интерьеров храма, объект сдан под ключ.

Для справки:

В XVIII веке усадьба Филимонки принадлежала семейству князей Святополк-Четвертинских. Князь Владимир Борисович начал строительство в Филимонках двухэтажного храма в 1855 году. Храм возводился по проекту архитектора Петра Карловича Казиха, но некоторые источники называют автором проекта храма Юлиана Францевича Тибо. Однако при жизни Владимира Борисовича строительство храма не завершилось. И тогда дело брата продолжила его сестра Вера Борисовна (1824–1894).

В 1861 году был освящен во имя преподобного Сергия Радонежского нижний престол. Верхний престол, во имя Живоначальной Троицы, удалось освятить лишь в 1868 году. Под храмом была устроена усыпальница князей Святополк-Четвертинских.

Архитектура здания сочетала в себе черты древнерусского, византийского и романского зодчества. Внутреннее освещение храму обеспечивали очень большие окна купола. Рядом была построена 53-метровая пятиярусная в готическом стиле колокольня. Подняться наверх можно было по витой лестнице. Самый большой колокол весил почти 803 кг.

Трагические события 1888 года стали новым толчком для строительства на территории усадьбы. 17 октября императорский поезд, направлявшийся с Александром III и его августейшей семьей в Крым на отдых, потерпел крушение. Погибло 19 человек; вагон-столовая, где в это время находилась царская семья, был изуродован до неузнаваемости, но все члены царской семьи остались живы.

Вера Борисовна Четвертинская увековечила чудесное спасение царской семьи при крушении поезда у станции Борки в октябре 1888 года созданием в своем имении женской обители, названной в память о брате княжны в честь равноапостольного великого князя Владимира. В 1891 году обитель была учреждена.

В 1994 году Троицкий храм Князе-Владимирского женского монастыря в селе Филимонки возвращен верующим.