Храм во имя священномученика Евгения Херсонесского в колокольне (1836 г.) построен по проекту архитектора Николая Ильича Козловского вместо пострадавшей от удара молнии в 1835 г. шатровой колокольни XVII в., пристроенной к собору. Колокольня и храм были сооружены на средства вдовы тайного советника Серафимы Ивановны Штерич. По её желанию на втором ярусе колокольни был устроен и викарным епископом Дмитровским Исидором (Никольским) освящён храм во имя священномученика Евгения Херсонесского (в память умершего сына вдовы Евгения). В храме находился расположенный полукругом иконостас в стиле ампир (проект архитектора Н.И. Козловского). В нижней части колокольни, возведённой над святыми воротами, был сделан главный (а не парадный) вход в монастырь. Над входом устроен храм, в южном пролёте которого находится лестница, ведущая к верхним ярусам колокольни. Под колокольней был небольшой сводчатый подвал. Сочетание надвратной церкви с колокольней, выход её на красную линию улицы исследователи называют характерным приёмом для московской школы классицизма. Выстроенная в позднеклассическом стиле колокольня имеет трёхчастные (палладианские) окна и украшения: пилястры с капителями, фронтон в нижнем ярусе над входом и т.д. В начале 1920 гг., после закрытия трёх монастырских храмов, Евгениевская церковь оставалась единственной действующей в обители. По ходатайству разместившегося в монастыре жилтоварищества решением Президиума Моссовета от 4 октября 1929 г. церковь была закрыта и передана под уголок безбожников и пункт ликвидации неграмотности. Жалобу верующих во ВЦИК, подписанную председателем общины Барановым, решением высшего законодательного органа советской власти за подписью председателя ВЦИК Михаила Ивановича Калинина отклонили. О таком решении верующим было объявлено 18 октября 1929 г. Уникальный иконостас работы Н.И. Козловского было рекомендовано передать ближайшей общине верующих (Государственный архив Российской Федерации). Его местонахождение исследователям неизвестно. Община храма перешла в церковь святителя Николая Чудотворца в Звонарях, туда же передали несколько икон и церковную утварь. В 1930–1990 гг. помещение храма священномученика Евгения Херсонесского занимали различные учреждения. В 1973 и 1991 гг. колокольня реставрировалась. В 2009 г. уже в возрождающемся женском монастыре были проведены замена кровли и реставрация фасадов колокольни, расчищен вход в обитель через нижний ярус. В 2012 г. в храме был установлен новый двухъярусный иконостас, 9 сентября 2014 г. архиепископ Сергиево-Посадский Феогности (Гузиков) совершил великое освящение храма священномученика Евгения Херсонесского. На стенах церкви сохранилось несколько изображений святых, в том числе преподобного Сергия Радонежского, священномученика Агафодора Херсонесского. В 2016 г. были проведены ремонт и реставрация главного фасада нижнего яруса колокольни.