В 1811 году имение Гребнево переходит к князьям Голицыным, и они решают построить вместо ветхой деревянной церкви новую, соответствующую их положению. Война 1812 года прервала строительство, но в 1817 году работы возобновились, и в 1823 году великолепный зимний храм во имя святителя Николая с построенной над ним колокольней был завершен. Авторство проекта принадлежит, по мнению большинства исследователей, А. Н. Воронихину, построившему Казанский собор в Петербурге и принимавшему участие в создании архитектурных ансамблей Петергофа и Павловска. Храм построен в стиле ампир архитекторами Н. Н. Ольделли и Н. И. Дерюгиным. При его постройке учитывалась находящаяся рядом летняя церковь, поэтому некоторые элементы их декора во многом схожи, а портики с колоннами обоих храмов одинаковы по высоте. Никольский храм с четырех сторон украшают портики с колоннами, а на стенах между ними располагались сделанные по заказу князей Голицыных скульптором Замараевым барельефы на Библейские сюжеты. В советские годы они, к сожалению, были утрачены. В отделке интерьеров участвовал Д. Жилярди.

В 1853 году на колокольне был установлен часовой механизм. Часы отбивают каждые четверть часа. Также зимний Никольский храм славился своим подбором колоколов. Гребневские старожилы рассказывали что на все большие церковные праздники колокольный перезвон в округе начинался с удара колокола Берлюковской пустыни, затем ударял большой колокол Гребневского Никольского храма, и лишь потом начинали звонить все окрестные церкви.

Большой колокол Никольского храма весил 600 пудов и был гордостью звонницы. Поставлен он был во второй половине 19 века при священнике Василии Матвеевиче Востокове, о чем гласила надпись на нем. Сохранилась запись в дневнике местной жительницы Акулины Кутилиной о том, что в октябре 1934 года с Гребневской церкви сняли колокола. По воспоминаниям старожилов, когда разбивали большими молотами главный колокол, звон стоял по всей округе. Сейчас звонница восстановлена, хотя и не в полном объеме, и ее колокола радуют своим перезвоном прихожан и местных жителей. А на Светлой седмице по старинной лестнице на колокольню поднимаются все желающие и радостным Пасхальным звоном рассказывают округе о том, что Христос Воскрес.

Вокруг Гребневских храмов разбит старинный липовый парк с аллеями, отделенный оградой с 4 воротами от усадебного парка и кладбища. Ограда была построена в 1854 году помещиком Пантелеевым, а обновлена в середине XX-го века.

Никольский храм пережил за свою историю несколько пожаров и обновлялся в конце 19, а затем в середине 20-го века. Гребневские храмы никогда не закрывались и поэтому сохранили уникальные интерьеры. В советские годы в них хранились спасенные святыни из окрестных разоренных церквей, которые теперь возвращаются в свои приходы.

С Гребневым связаны имена известных священнослужителей: митрополит Платон (Левшин) – «московский Златоуст», как называли его современники, — освящал храм Гребневской иконы Божией Матери. Святитель Филарет (Дроздов) благословлял князей Голицыных на строительство храма святителя Николая Чудотворца. Здесь родился, провел детские годы и постоянно посещал наши храмы протодиакон Михаил Холмогоров, «церковный Шаляпин», прозванный так москвичами за свой необыкновенный голос. В богоборческое время отстоять храмы местному священнику о. Михаилу Смирнову помог митрополит Николай (Ярушевич). Здесь служил известный всей православной России о. Дмитрий Дудко, чьи проповеди в советское время многих привели к Богу. Гребнево – родина епископа Новосибирского и Бердского Сергия (Соколова) и его братьев, известных московских священников Николая и Федора Соколовых. О всех этих людях, а также о тех, кому мы обязаны красотой и сохранностью наших храмов, подробно рассказывается в разделе «Живая история в судьбах людей».