Когда-то на месте Троице-Лыково находились огромные пойменные луга, а на холмах возвышались древние усадьбы. История этой местности началась, когда царь Московский Василий Шуйский пожаловал её Борису Михайловичу Лыкову-Оболенскому. В XVII веке усадьба досталась дядям Петра I — братьям Нарышкиным.

Тогда же на самом высоком месте усадьбы возвели Троицкую церковь. Её выполнили в стиле «нарышкинского барокко». Говорят, что камень в основание храма заложил сам будущий император и основатель Санкт-Петербурга.

В советское время усадьба Троице-Лыково стала санаторием, который в 20-х годах посетил Владимир Ленин. Имение подарили и Московскому зоопарку, который так и не воспользовался подарком. Тогда его место занял Туркменский дом просвещения (сотни воспитанников расселили в храме), который затем стал рабфаком, а ещё позже — Туркменским домом отдыха.

С 1960 года село стало частью Москвы. Однако оно входит в список охраняемых деревень Москвы и является единственным селом в пределах МКАД. По одну сторону от селения красуется Серебряный Бор, а по другую — современный район Строгино.