Iniţiativa construirii bisericii, aflată pe domeniul lui Ştefan Văcărescu, a aparţinut soţiei acestuia, Ecaterina. Lucrările au fost întrerupte în timpul războiului din 1768-1774 şi au fost reluate de fiul Ecaterinei, Ienăchiţă (Enăchiţă) Văcărescu, finalizându-se în 1792.

În 1933, biserica se afla în stare de degradare, aşa că a fost reparată, înlocuindu-se clopotniţa de lemn învelit cu tablă, cu o clopotniţă din două centuri de beton armat, acoperită cu ţiglă solzi smălţuite. În urma cutremurului din 1940, biserica a avut nevoie de noi lucrări de restaurare. Acestea au început pe 26 iunie 1940, când s-au restaurat ferestrele, pridvorul, legaturile de fier şi tencuiala. În 1942 a fost dată o notă de comandă pentru continuarea lucrărilor, terminate în 1943. Biserica a fost avariată în urma bombardamentelor din Al Doilea Război Mondial, iar în 1946 a fost depusă o cerere Comisiunii Monumentelor Istorice pentru a aproba noi lucrări.

Domnitorul Gheorghe Bibescu începe construcţia unui nou palat în incinta domeniului Văcăreştilor de la Băneasa, pe care îl preluase prin căsătoria cu Mariţica Văcărescu. Palatul a fost planificat de arhitectul Schlatter, având două niveluri şi dimensiuni impresionante. După abdicarea domnitorului, în 1848, palatul, neterminat, a intrat în ruină, păstrându-se până la începutul secolului XX.

Cercetările arheologice din 1991 au identificat ziduri care închideau încăperile de la subsolul acestui palat, la cca 50 metri nord-vest de Biserica Sf. Nicolae, teren aflat atunci în administrarea unui club sportiv.