В начале XIV века село Радонежское было среди владений московского великого князя Ивана Калиты, а по завещанию досталось его младшему сыну Андрею, затем внуку - Владимиру. При нем село стало настоящим городом, столицей небольшого Радонежского княжества. По легенде, в Радонеже было семь церквей и два монастыря. В излучине реки Пажи были насыпаны валы и возведена деревянная крепость. Радонеж просуществовал вплоть до Смутного времени, когда город был полностью разорен и разрушен поляками. Однако в XIX веке археологи еще находили остатки валов древней радонежской крепости.
В 1617 году царь Михаил Федорович передал разоренный Радонеж во владение Троице-Сергиеву монастырю. На запустевшей земле была поставлена деревянная церковь. Троицкий игумен Дионисий и келарь Авраамий Палицын взяли из соседнего села Воздвиженского, где находился царский путевой дворец, высокую избу "повалушу", разобрали ее, и использовали бревна для постройки новой церкви в бывшем Радонеже. Этот деревянный храм сгорел в начале XIX века. Само же село с тех пор стали называть Городком в память об исчезнувшем городе Радонеже. Такое название употреблялось вплоть до 1989 года.
Радонеж больше всего известен тем, что здесь в 1328 году поселились родители преподобного Сергия. Ростовские бояре Кирилл и Мария построили дом недалеко от церкви Рождества Христова. Здесь протекли детские годы великого святого, почему он и прозван был Радонежским. Следов того деревянного храма давно уже не осталось. Нынешняя каменная церковь была построена в 1840 году. Главный престол освятили в честь Преображения Господня, а придел – во имя преподобного Сергия Радонежского. По преданию, этот придел находится на том месте, где в XV веке располагался дом Кирилла и Марии – родителей святого.
Известный польский археолог Ходаковский в XIX веке посетил село Городок и предположил, что здесь было когда-то языческое капище под открытым небом. В конце своего долгого путешествия по России он прибыл на телеге местной крестьянки в село Городок и расспросил местных старожил. Священник рассказали Ходаковскому о городище и двух урочищах, бывших вблизи Радонежа: "Белые боги" и "Могильцы". Писатели Иван Снегирев и Константин Аксаков уже после Ходаковского приезжали в Городок и искали урочище с таинственным названием "Белые боги". Местные крестьяне рассказали им, что в старину там лежало пять каменных истуканов. По преданию, преподобный Сергий низверг их и положил на идолов крест.
В конце XIX века в Городке в Преображенской церкви служил священник Александр Скворцов. При нем в селе были поставлены часовня преподобного Сергия, здание богадельни и церковно-приходская школа.
В советские годы Преображенский храм был закрыт. Много лет оберегал церковь от разрушения художник и скульптор Федор Федорович Лях. Он собрал у местных жителей предметы церковной утвари, которую расхитили из закрытого храма, и передал их в музей - более ста предметов. Также Федор Лях в летнее время по выходным убирал мусор вокруг храма, организовывал своего рода субботники. Москвичи часто приезжали на пикники в Городок и неизменно видели у старой церкви человека с лопатой и ведрами - это и был скульптор Лях. Он всем старался рассказать об истории этого места, о связи с великим русским святым. Постепенно вокруг скульптора-энтузиаста собралась целая команда добровольцев.
В 1987 году другой известный скульптор Вячеслав Михайлович Клыков изготовил для села Городок скульптурный памятник: изобразил отрока Варфоломея - будущего преподобного Сергия Радонежского, который поместился с иконой Троицы в руках как бы внутри трехметровой фигуры старца-схимника. Клыков обратился к Федору Ляху, чтобы обсудить установку памятника в селе Городок. Это был первый после 1917 года скульптурный памятник святому, но первая попытка его установки обернулась настоящим противостоянием с милицией.
Племянник Федора Ляха художник из Сергиева Посада Иван Иванович Харченко так вспоминал об этих событиях сентября 1987 года:
Группа художников, в которой был и я, обратилась к местной власти за разрешением установить первый памятник преподобному Сергию в Городке у Преображенской церкви. Сначала власть восприняла инициативу спокойно, но потом начались проблемы... 20 сентября планировали открытие памятника, но ночью скульптурное изображение преподобного Сергия "арестовали" в Мытищах по пути из мастерской Клыкова. По телевидению объявили, что мы – экстремисты, подготовившие неразрешенную акцию.
В день установки памятника власти задействовали подмосковный военный гарнизон, перекрыли дороги и подъезды, чтобы люди не пришли. Установили мегафоны, в которые сообщали, что открытие памятника Сергию Радонежскому не состоится. Люди все равно шли потоком, а некоторые перебирались через речку, минуя препятствия. Меня самого задержали у Преображенской церкви.
Толпа, собравшаяся в Городке, напрасно тогда ждала прибытия памятника. Неожиданно налетела грозовая туча, ударил ливень. Все бывшие в Городке промокли, но так же стремительно небо прояснилось, и над селом засияла радуга. Только через год на праздник Троицы состоялось второе, на этот раз удачное открытие памятника работы Клыкова. Вскоре начались ремонтные работы в храме, возобновились богослужения. Селу было решено дать новое название Радонеж в память о древнем городе, бывшем на его месте.