Усадьба Яковлево была обустроена в конце XVIII века Анной Васильевной Чулковой, представительницей дворянского рода Чулковых. Впоследствии усадьба перешла к Елизавете Васильевне Барбашевой, которая в память о муже и сыне инициировала строительство в селе богадельни, больницы, амбулатории и школы. Эти учреждения находились в ведении Императорского человеколюбивого общества.
При богадельне в 1879 году была устроена двухэтажная каменная церковь с колокольней. В этом же году освятили нижний храм во имя великомученицы Екатерины, а в 1884 году — верхнюю церковь великомученика Димитрия Солунского.
Архитектурно храм выполнен в стиле эклектики с элементами русско-византийского стиля, характерного для церковного зодчества конца XIX века. Двухэтажное здание с колокольней гармонично вписывается в ансамбль усадьбы.
После революции 1917 года и установления советской власти многие церкви подверглись закрытию или переоборудованию под хозяйственные нужды. Однако в доступных источниках нет конкретной информации о судьбе Димитрие-Солунского храма в этот период. Предполагается, что храм мог быть закрыт или использован не по прямому назначению, как это происходило со многими религиозными сооружениями того времени.
В 1998 году при церкви была образована православная община, и назначен настоятель. С этого времени началось возрождение храмовой жизни: проводились богослужения, осуществлялись работы по восстановлению здания и благоустройству территории.
В настоящее время верхний храм в честь великомученика Димитрия Солунского приспособлен для богослужений. Божественные литургии совершаются каждое воскресенье в 9:00. В особые дни проводятся панихиды и водосвятные молебны. Храм продолжает оставаться центром духовной жизни деревни Яковлево и окрестных населённых пунктов, привлекая верующих и паломников.