Тихвинская церковь была воздвигнута на пожертвования при городском кладбище.
В 1846 году в день празднования Тихвинской иконы Божией Матери, 26 июня, состоялась закладка церкви. Строился храм более десяти лет, и 8 сентября 1857 года был освящен святителем Московским Филаретом (Дроздовым).
Старое городское кладбище располагалось на восток от церкви и было обнесено каменной оградой с башнями по углам. До 1873 года Тихвинская церковь была приписана к Богоявленскому собору и не имела официально прикрепленного прихода. Еще в 1863 году был составлен проект по отделению Тихвинской церкви от соборного храма, но из-за ее неустройства проект оставался неутвержденным, и богослужения совершались в ней только в летнее время. 21 июня 1873 года Тихвинская церковь получила самостоятельность. Приход ее составляла восточная половина города и деревни Торбеево, Ланино и Малое Буньково.
Первым настоятелем кладбищенской Тихвинской церкви был протоиерей Александр Сергеевич Успенский.
Отец Александр много лет преподавал Закон Божий, и награды, которыми было отмечено его многолетнее служение, преимущественно были даны ему «за ревностное прохождение должности законоучителя», а 18 января 1887 года при Тихвинской церкви была открыта и собственная церковно-приходская школа.
В 1878 году завершилось строительство трехъярусной каменной колокольни.
Правый (южный) придел во имя Святителя и чудотворца Николая был освящен 28 ноября 1983 года Преосвященным Тихоном, епископом Можайским.
В 1900 году был окончательно устроен левый (северный) придел церкви, и 9 июля того же года он был освящен во имя Преподобного Сергия Радонежского Московским митрополитом Владимиром (Богоявленским).
Торжественное освящение Сергиевского придела совершалось митрополитом Владимиром в сослужении архимандрита Никона (впоследствии архиепископа Вологодского и Томенского), игумена Гуслицкого Спасо-Преображенского монастыря, городского и окрестного духовенства, при пении хора певчих Московского Чудова монастыря.
Таким образом, все три придела Тихвинского храма были освящены святыми иерархами Русской Православной Церкви: главный придел в честь Тихвинской иконы Божией Матери – святителем Московским Филаретом, правый, во имя Святителя и чудотворца Николая, – епископом Можайским Тихоном, претерпевшим мученическую кончину 9 января 1919 года, левый, во имя Преподобного Сергия Радонежского, – священномучеником Владимиром, митрополитом Киевским и Галицким. В Тихвинском храме в 1891 году молилась преподобномученница Великая княгиня Елизавета Федоровна.
Внутренняя отделка церкви поражала богомольцев изяществом и замысловатостью в исполнении иконостасов и церковной утвари – паникадил, подсвечников, хоругвей, лепных украшений на стенах и входах. В ХХ столетии Тихвинский храм продолжал украшаться. Две месточтимые святыни в иконостасе главного придела – икона Спаса Нерукотворного и Тихвинской Божией Матери – были украшены серебряными вызолоченными окладами, были сооружены новые хоругви, пожертвована новая ценная плащаница. При храме имелась церковно-приходская библиотека книг духовно-нравственного содержания.
После октябрьского переворота в Богородске, как и везде в России, была установлена безбожная советская власть и начались гонения на церковь и православную веру.
Тихвинский храм был закрыт в начале 30-х годов. Церковь была разорена: разрушены два яруса колокольни, снесены тринадцать больших и малых глав на здании церкви.
1991 году, после более чем полувекового перерыва, возобновились богослужения в Тихвинском храме.
1995 и 1996 годы ознаменовались особенным событием в истории храма: были обретены святые мощи священномученика Константина Голубева и иже с ним убиенных.
17 апреля 1996 года, накануне дня прославления священномученика Константина и иже с ним убиенных в лике местночтимых святых Московской епархии, всенощное бдение в Тихвинском храме возглавил Преосвященный Григорий, епископ Можайский.
В Светлый четверг, 18 апреля 1996 года, Высокопреосвященнейший Ювеналий, митрополит Крутицкий и Коломенский, в сослужении епископа Можайского Григория, настоятелей подмосковных монастырей, отцов благочинных, духовенства Москвы и Московской епархии совершил в Тихвинском храме Божественную литургию и чин канонизации священномученика Константина Богородского и иже с ним убиенных. С этого времени по 2004 год мощи пребывали в Тихвинском храме.
2 октября 2004 года по благословению митрополита Крутицкого и Коломенского Ювеналия мощи были торжественно перенесены из Тихвинского храма в Богоявленский собор г. Ногинска – место, где совершал свое пастырское служение священномученик Константин.
С осени 1998 года началось активное восстановление и реставрация храма: заново возведен купол, отстроена колокольня, отлит полный набор колоколов общим весом в пять тонн; алтари храма теперь украшают новые фарфоровые иконостасы. В настоящее время ведется строительство церковно-приходского дома и воскресной школы.
В храме ежедневно совершаются богослужения, проводятся беседы с прихожанами. Также действует Воскресная школа; устраиваются Рождественские елки для детей; организуются паломнические поездки.
В 2008 году праздник Тихвинской иконы Божией Матери вошел золотой вехой в историю Богородской земли. 9 июля митрополит Ювеналий совершил чин великого освящения храма Тихвинской иконы Божией Матери города Ногинска. Этот храм, до революции отличавшийся богатством и необычностью убранства, за последние несколько лет пережил, можно сказать, второе рождение: восстановлены в прежнем виде и украшены мозаичными иконами фасады и колокольня, попечением благотворителей приобретены колокола общим весом в пять тонн, заново возведены купола, сооружен прекрасный фарфоровый иконостас, старинные иконы обрамлены в замечательные киоты.
Особенностью Тихвинской церкви является большое количество мощей святых угодников Божиих, частицы которых размещены в иконах и специальных ковчегах-мощевиках. Теперь, когда реставрационные работы в храме завершены и святыня предстала в прежнем величии и благолепии, стало возможным великое освящение всех трех алтарей церкви: в честь Тихвинской иконы Богородицы, в память святителя и чудотворца Николая и преподобного Сергия Радонежского.