Реставрационные работы проводились в период с 2018-го по 2022 год и финансировались по Программе предоставления субсидий из бюджета города Москвы. Функции технического надзора выполняло Некоммерческое партнерство «Единая служба заказчика Московской Патриархии».
Храм на территории Музея-заповедника «Царицыно» — объект культурного наследия федерального значения «Ансамбль усадьбы Царицыно, XVIII в. Церковь». Он был возведен как приходская церковь «Пресвятой Богородицы Живоносного Источника» в 1722 году на месте деревянного храма задолго до строительства дворца.
В 2018 году работы начались с колокольни: реставрировались фасады, белокаменный цоколь, завершения (купол и крест), ремонтировались конструкции крыши и окрытия, велись работы по воссозданию оконных и дверных столярных заполнений, устройству отсечной гидроизоляции и отмостки.
В 2019 году были произведены реставрация кирпичной кладки фасадов четверика и трапезной части храма, включая элементы белокаменного декора и цоколя, крылец и подвальных помещений, воссоздание окон и дверей, ремонт конструкций кровли и окрытия, в том числе выступающих частей, реставрация завершений храма.
В 2020 году мастера перешли к интерьерам — реставрации настенной живописи и лепного декора в четверике, алтаре и подкупольной части, ремонту каменных полов. Реставрировались и интерьеры колокольни.
В 2021 году предусматривалось выполнение следующих видов работ: реставрация и воссоздание масляной живописи в интерьерах храма (притворы четверика, южный придел), устройство «мраморных полотенец», реставрация архитектурно-лепного декора с последующим золочением поверхностей в интерьерах храма (притворы и основной объем четверика).
В 2022 году проводились работы по реставрации и воссозданию живописи в интерьерах трапезной и западного притвора, воссозданию облицовки «мраморных полотенец» западного притвора, реставрации архитектурно-лепного декора с последующим золочением поверхностей в интерьерах трапезной. Была, в том числе, отреставрирована композиция «Сретение Господне».
Специальная комиссия Департамента культурного наследия г. Москвы принимала работы, выполненные в установленные сроки, с надлежащим качеством, в соответствии с требованиями, установленными статьей 45 Федерального закона от 25 июня 2002 года № 73-ФЗ «Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации» и отчетной документации.