Первые сведения об истории храма относятся к началу XVII века. В писцовых книгах 1627-1628 гг. В них сообщается, что церковь Космы и Домиана является вотчиной Рождественского девичьего монастыря, в церкви служит священник Иван Данилов, «дьячек Левка Данилов и пономарь Ивашка Алексеев».
Меткино по сравнению с другими селами того времени было большим селом. По писцовым и переписным книгам, в начале XVII столетия в селе были: «двор монастырский и 33 двора крестьянских и бобыльских», в 1646 г. – 45 дворов и в 1704 г. – 67 дворов.
В 1646 г. в переписных книгах записано: «В селе Меткине церковь Николая Чудотворца и Козьмы и Дамиана, у церкви поп Иван Иванов».
В дозорных книгах Патриаршего казенного приказа за 1680 г. написано: «Июля в 29 день по досмотру князя Ивана Андреевича Шелепальского, церковь Козьмы и Дамиана в селе Меткине древяная, старая, а по сказке тоя церкви попа Афанасия Иванова, та де церковь Пехрянския десятины, Тухачевской волости, строение старое».
По документам коллегии экономии «в 1701 г. в селе Меткине церковь сгорела» и на ее месте «была построена деревянная часовня, крытая дранью». А в 1704 г. в книгах Патриаршего приказа упоминается, что в селе Меткине построена «новая деревянная церковь, …ко дню освящения которой и выдан антиминс июня в 9 день того же года, под расписку тоя же церкви попа Афанасия». И в переписных книгах за 1704 г. указано: «В селе Меткине церковь деревянная Козьмы и Дамиана, у церкви во дворе поп Афанасий Иванов, во дворе дьячок Андрей Иванов», а в 1722-1738 гг. «поп Алексей Андреев, дьячек Иван Иванов».
По реестру ревизских сказок за 1811 г. и клировым ведомостям Подольского уезда за 1838-1849 гг., клириками храма были священники: Михаил Федоров (до 1805 г.); Иван Ильин (1805 г.); Владимир Дометиев Меандров (1837 г.); Иоанн Семенович Уаров (1845 г.); диаконы: Кондрат Андреев (1811 г.); Иаков Алипиев (1836 г.); дьячки: Федор Ефимович Купленский (1839 г.); Никита Федорович Следнев (1843 г.); пономари: Василий Иванов (1811 г.); Алексей Иванов (до 1838г.), Михаил Алексеевич Смирнов (1838 г.), Федор Иванович Бриллиантов (1842 г.), Никанор Васильев (1849 г.).
Из клировых ведомостей 1838 года известно, что храм был бедный, «утварь посредственна». В 1840 г. произошло знаменательное событие, повлиявшее на дальнейшую судьбу храма. 9 марта 1840 года солдатская вдова Авдотья Евдокимова, жившая в московской богадельне при храме вмч. Никиты, передала на свою родину, в село Меткино, образ Пресвятой Богородицы Живоносный Источник, подаренный ей купеческой женой Анной Ивановной Кирияновой, проживавшей в той же богадельне. С этого времени в Космодамианскую церковь начал стекаться народ для поклонения образу Богоматери.
Уже через два месяца, в мае 1840 года отец Владимир Дометиев, настоятель храма, писал благочинному, что «приходящих для поклонения образу все больше и больше» и причина тому – удивительные исцеления от иконы. Так, после молебна перед ней, на второй день Пасхи, прозрела четырехлетняя Евдокия из деревни Лешкино Подольской округи. Начал ходить сухоногий мальчик Егор также четырех лет. В донесении описываются и другие чудеса. Об этих событиях Подольский благочинный протоиерей Василий Иванов сообщил преосвященному Филарету, Митрополиту Московскому и Коломенскому.
Пожертвования многочисленных богомольцев позволили следующему настоятелю храма священнику Иоанну Уарову уже в декабре 1846 года обратиться к владыке с просьбой разрешить строительство новой каменной церкви во имя Иконы Божией Матери Живоносный Источник с двумя приделами. В июле 1847 года состоялось заседание Московской Духовной консистории, где слушалось дело о построении «вместо существующей деревянной Космодамиановской церкви новой каменной во имя Божией Матери Живоносный Источник с двумя приделами во имя архистратига Михаила и во имя безсребреников Космы и Дамиана». Строительство было разрешено.
31 августа 1847 года состоялась закладка церкви, и уже в 1848 году она была выложена «выше окон до самого карниза, и при ней колокольня сложена до такой же высоты, как и церковь». Строился храм по проекту, разработанному инженером Елецким. Кирпичное с белокаменным декором отштукатуренное здание объединяет черты позднего классицизма и псевдорусского стиля. В 50-х годах был устроен иконостас, тогда же отделаны теплые приделы. Главная холодная церковь была освящена в 1866 году.
Многие прихожане принимали живое участие в постройке храма – жертвовали деньги на строительство, по очереди вывозили песок, известь, кирпич, находящиеся вблизи села. Для наблюдения за строительством были избраны крестьяне Кондратий Федотов и Михаил Тихонов, староста Антон Владимиров, и священник Иоанн Семенович Уаров.
С 1888 года и до закрытия судьба храма была тесно связана с личностью иерея Петра Федоровича Розанова, ныне прославленного в лике новомучеников и исповедников Российских.
3 марта 1930 года Коллегия ОГПУ приговорила священника Петра Розанова, диакона Павла Любимова и церковного старосту Григория Владимировича Сазина к высылке в Северный край сроком на 3 года. Коллегия также постановила их семьи выслать в Северный край, имущество конфисковать.Дети отца Павла много раз ездили в Москву в ОГПУ, хлопотали, чтобы отменили семьям высылку в Северный край, поскольку они имели малолетних детей. 23 июня 1930 года Коллегия ОГПУ пересмотрела дело и отменила высылку семей отца Павла и Григория Владимировича Сазина и конфискацию у них имущества. Хотя семью Любимова не сослали, но из дома, который был напротив храма, выгнали. Переселили их в самый бедный дом в селе, развалившийся, перекошенный и прогнивший. Старосту Сазина оставили в Архангельске на три года на вольном поселении. После отбывания срока он вернулся в Меткино и умер в 1949 году. Через год после ареста от отца Петра пришло письмо с Соловков . Он писал, что в лагере цинга, бани год не было. Это было последнее известие от него.
Священноисповедник протоиерей Петр Розанов умер в ссылке в ноябре 1930 года, а священноисповедник диакон Павел Любимов – в марте 1931 года. Они погребены в безвестных могилах. Память священноисповедников протоиерея Петра и диакона Павла совершается в день Собора новомучеников и исповедников Российских (25 января/7 февраля или в ближайший воскресный день после 25 января).
После ареста священнослужителей в феврале 1930 года, церковь какое-то время была закрыта. Затем прислали другого батюшку – бывшего полкового священника отца Василия Васюкова с матушкой Евдокией и дочерью. Жители села боялись пускать их к себе в дом, да они и сами не просились – не хотели подводить других. Семья Васюковых жила в крохотной сторожке при храме с небольшой печуркой. Дохода в храме почти не было, поэтому жили очень бедно.
Вскоре церковь опять закрыли, теперь уже на много десятков лет, каменную ограду и сторожку разобрали, храм был разграблен, иконы жгли в кострах. В разное время в храме были склад по хранению удобрений, скотный двор и мастерская, где валяли валенки.
В конце июля 1941 года в Меткино приехала блаженная Матрона. Вместе с ней были ухаживавшая за ней Пелагея Ивановна и супруги Татьяна Алексеевна и Николай Ильич Бережок. До переезда в Меткино блаженная Матрона жила у этих супругов в Москве. Она поселилась недалеко от храма в доме Евдокии Петровны Разживаловой. В единственной комнате был отгорожен закуток, где жила св. Матрона и Пелагея Ивановна. Блаженная спала на сундуке, а рядом стояла кровать ее сиделки. Этот дом не сохранился – сгорел в 80-ые годы.
В 1991 г. полуразрушенный храм был возвращен верующим, настоятелем был назначен иерей Олег Строев. Начались реставрационные работы.
В настоящее время настоятелем храма является иерей Олег Митров. Богослужения совершаются по праздничным и воскресным дням. В храме работает воскресная школа.