Усадебная церковь Спаса Нерукотворного была построена в 1878 г. по проекту А.А. Зборжевского и освящена 17 декабря того же года.

Хозяйка имения Софья Львовна Путята (урожд. Энгельгардт) написала прошение митрополиту Московскому Иннокентию (Вениаминову) о разрешении на территории усадьбы «построить на собственное иждивение особым зданием каменную домовую церковь во имя Нерукотворного Спаса», всё содержание которой она принимает «на свой счет». Будучи вдовой действительного статского советника Н.В. Путяты, она имела право на устройство домовой церкви. Все труды по организации строительства и обустройству мурановской церкви легли на Ивана Фёдоровича Тютчева.

Здание церкви воздвигалось на основе каменной кладовой, существовавшей в усадьбе с конца XVIII в. Она располагалась в северно-западной части парка, на краю оврага. Спасская церковь получилась одноглавой, квадратной в плане, со сводчатым подвалом с западной стороны.

В храме Спаса Нерукотворного служили и молились известные духовные и исторические деятели. Дважды приезжала в Мураново великая княгиня Елизавета Фёдоровна, ныне – святая преподобномученица. В 1909 г. она приезжала почтить память скончавшегося в этом году сына поэта Ивана Фёдоровича, в 1916 г. – в качестве крёстной матери маленького «Николайчика», внука И.Ф. Тютчева. Трижды, в 1902, 1908 и 1909 гг., в Мураново приезжал епископ Трифон (Туркестанов) и служил в усадебной церкви.

Особые службы проходили в престольный праздник Спаса Нерукотворного и дни именин обитателей Муранова. Звучал церковный хор из крестьянских мальчиков; устраивались чаепития для деревенских ребятишек и раздача подарков. 1 июня 1910 г. в этой церкви венчалась с В.Е. Пигарёвым Екатерина Ивановна Тютчева, внучка поэта. У сводов церкви похоронены сын, внук и правнук Ф.И. Тютчева.

Мурановская церковь была действующей до конца 1920-х гг., потом в ней было устроено овощехранилище; позже в ней хранил часть своих фондов музей. Службы в церкви были возобновлены в 1998 г. стараниями иеромонаха Феофана, ныне игумена.