Первая Пименовская церковь у Тверской появилась еще в 1493 году, и в середине XVII века она все еще была деревянной. Только в 1681-1682 годах, уже после того, как московская слобода воротников была в основном переведена за пределы Земляного города, «старый Пимен» выстроили каменным, с главным престолом во имя Св.Троицы и с приделом во имя святого покровителя московских стражников. Храм освятил сам патриарх. А в первой половине XIX столетия знаменитый московский архитектор Афанасий Григорьев (один из авторов «Большого Вознесения») выстроил здесь новую каменную церковь с классическим огромным куполом.
Новый каменный храм освящен 28 октября 1682 года. Главный престол Святой Троицы, придел Пимена Великого. Шатровая колокольня, стоявшая отдельно с востока от храма, того же времени. Последними постройками были: теплая трапезная с Пименовским и Скорбященским приделами (освящена в 1825) и однокупольная настоящая церковь в стиле позднего классицизма (1848-59) с приделом Сергия Радонежского, возведенная вместо пятиглавого четверика прежней. Закрыт в 1923.
В 1932 году церковь снесли и выстроили на ее месте обыкновенный жилой дом. Теперь о «Старом Пимене» напоминают только названия местных Старопименовского и Воротниковского переулков.