Прибытие в Москву значительного числа французских подданных привело к необходимости организации католического богослужения. Ещё в 1786 году между Россией и Францией был подписан договор о дружбе, торговле и мореплавании, согласно которому русским гражданам разрешалось свободно исповедовать свою веру, а французским подданным — строить свои культовые учреждения.
   В результате уже в 1789 году московская французская община обратилась с прошением о строительстве своего собственного храма, которое было одобрено Екатериной II. Первоначально на арендованном земельном участке между улицей Малая Лубянка и Милютинским переулком была построена небольшая деревянная церковь, освящённая в честь святого Людовика IX, почитаемого во Франции монарха

Однако вскоре стало ясно, что деревянные строения не могут обеспечить долгосрочное существование прихода. Поэтому в 1827 году началось строительство нового каменного храма, завершённое в 1830 году. Проект разработал известный архитектор Алессандро Жилярди, создавший величественное сооружение в стиле ампир.

Со временем вокруг храма сформировалась обширная инфраструктура, включающая образовательные и социальные учреждения. Эти учебные заведения играли значительную роль в образовании и социальной поддержке членов французской общины.

Во второй половине XIX века приход активно расширялся, количество верующих росло. Благодаря своему расположению в самом центре Москвы, храм становился важным элементом городской религиозной жизни. Он служил местом проведения регулярных служб и культурных мероприятий, таких как музыкальные вечера и благотворительные акции

После Октябрьской революции положение католических общин резко ухудшилось. Большинство храмов было закрыто, имущество национализировано, многие служители подверглись репрессиям. Несмотря на эти трудности, храм св. Людовика остался открытым, став единственным действующим католическим приходом в Москве. Его деятельность поддерживалась усилиями небольшого числа оставшихся верующих и иностранных дипломатов

После распада Советского Союза ситуация изменилась. Прихожане получили возможность открыто выражать свою веру, возобновилась регулярная служба, восстановлена работа воскресной школы и социальных программ. Сегодня храм св. Людовика остаётся одним из важнейших центром духовной жизни московской католической общины.