Первое упоминание о церкви в поселке Сергиевском относится к 1705 году: в Коломенских писцовых книгах упоминается «погост Сергиевский, а на погосте церковь Сергия Радонежского». В 1715 году погост именуется Ивановский, «Сергиевский тожъ». В 1783 году Сергиевская церковь с приделом Иоанна Предтечи сгорела от молнии. В 1785 году была построена новая церковь и освящена в честь преподобного Сергия Радонежского.
В 1932 году обе церкви, Сергиевская и Тихвинская, был закрыты и разрушены. С 1970 года поселок Сергиевский стал именоваться Чернолесьем, прежнее название к нему вернулось только в начале нынешнего столетия.
От храма не осталось даже фундамента. Вблизи места, где ранее стоял храм преподобного Сергия Радонежского, планируется установить памятный крест.