Сооружение храма было инициировано владельцем усадьбы А. А. Вонлярлярским и осуществлено в 1853 году по проекту известного московского архитектора М. Д. Быковского.Храм возведён на возвышенности в обширном усадебном парке, являясь частью усадебного комплекса.
Архитектурно здание представляет собой образец позднего классицизма. Особенностями композиции являются сочетание разномасштабных ордерных элементов, обилие лепнины и оригинальные решения в освещении внутреннего пространства. Декоративное убранство алтаря выполнено выдающимся русским скульптором и художником М. О. Микешиным, уроженцем деревни Максимово Рославльского уезда Смоленской губернии. На средства А. А. Вонлярлярского Микешин был направлен в Санкт-Петербургскую академию художеств.
В советский период храм не использовался по прямому назначению и находился в аварийном состоянии. До мая 2007 года регулярные богослужения не проводились. 23 мая 2007 года митрополит Смоленский и Калининградский Кирилл назначил нового настоятеля, после чего в 2008 году начались восстановительные работы. В настоящее время храм полностью отремонтирован и привлекает внимание своей архитектурной выразительностью.
Вонлярово, где расположен храм, получило название от фамилии владельца, южно-германского рыцаря Якова фон-Лера, служившего у польского короля Владислава IV, а затем у русского государя Алексея Михайловича, при котором он стал именоваться Яковом Вонлярлярским. В деревне также сохранились двухэтажный кирпичный служебный корпус и усадебный парк.
