Уже много лет верующие жители города молятся о появлении в Черноголовке храма, который вмещал бы в себя большое количество прихожан. В городе есть маленький храм при больнице — Церковь великомученика Пантелеимона, но он столь мал, что по воскресным дням и большим праздникам толпы православных вынуждены молиться на улице вокруг, заходя внутрь только во время Причастия.
По благословению митрополита Ювеналия, посетившего Черноголовку в ноябре 2000 года, будущий храм решено было посвятить памяти Новомучеников и исповедников Церкви Русской.
В течение 10 лет, начиная с 2003 года (когда участок, предназначенный под храм, был передан в собственность Росимущества) и по настоящее время, на месте так и не начавшейся стройки был заброшенный пустырь. Однако все эти годы каждую субботу в 13.30 здесь совершается молебен, на который приходят многие жители Черноголовки, не теряющие надежду на обретение храма в родном городе.
В свое время, в начале 2000-х гг, был разработан и согласован проект будущего храма. С тех пор изменились требования к проектированию и строительству православных храмовых комплексов, изменилась ситуация с проектом планировки территории всего участка по ул. Центральной от Институтского проспекта до бульвара архитектора Толмачева, и, соответственно, изменилась концепция, состав и архитектурное решение храмового комплекса.
9 февраля после Литургии в Свято-Никольском храме с. Макарово и в церкви великомученика Пантелеимона верующие жители Черноголовки собрались на месте будущего строительства помолиться святым заступникам в день их памяти о помощи в этом нелегком деле.
После молебна все были приглашены на праздничный вечер в зал большой гостиной Дома ученых, где перед аудиторией выступили прот. Вячеслав Перевезенцев, иер. Андрей Федоров, а также прот. Игорь Гагарин, которые напомнили о том, каким страшным испытанием для России и Русской Православной Церкви стал XX век. Русский народ, наверное, как никакой другой народ в XX веке, осознал истинную цену и ценность Церкви Христовой. Только в 1937 году, согласно архивам ОГПУ-НКВД, было убито более 80-ти тысяч священников и членов их семей. Многие из них со временем были причислены к лику святых. Об этих удивительных людях был показан замечательный фильм «Русская Голгофа. Новомученики» из цикла «Русские праведники».
В заключение вниманию зрителей был представлен новый проект храмового комплекса в честь Новомучеников и исповедников Церкви Русской в Черноголовке, автором которого стал архитектор Артемий Родионов, до этого руководивший реконструкцией Свято-Никольского храма с. Макарово. Были показаны чертежи и 3D модель будущего храма, а предшествовал этому рассказ о древнерусской традиции церковного строительства времен князя Андрея Боголюбского, когда создавались эталонные образцы русской храмовой архитектуры (храм Покрова на Нерли и Дмитровский собор во Владимире). Место расположения будущего храмового комплекса в Черноголовке создает очень выгодную ландшафтную ситуацию — это незастроенный участок земли рядом с водой, в которой будет отражаться Церковь — архитектурная доминанта всей застройки. Благоустроенная территория вокруг храма будет доступной для прогулок жителей города, здесь будет разбит сквер с детским игровым комплексом, буду стоять скамейки для отдыха. Несмотря на то что храм будет стоять непосредственно у воды, проектное решение учитывает водоохранную зону, границы которой здания храмового комплекса нарушать не будут.