Первая деревянная церковь в селе Черёмуховском была построена в 1733 году и освящена во имя Святых Первоверховных Апостолов Петра и Павла. К 1750 году в храме имелся придел в честь иконы Божией Матери «Знамение». Архитектурно церковь состояла из основного здания с трапезной частью, а колокольня располагалась отдельно от храма. К концу 1770-х годов здание обветшало и было заменено новой деревянной церковью, освящённой 28 февраля (10 марта) 1780 года. В 1880 году эта церковь сгорела, и на её месте в 1883 году была возведена новая деревянная церковь, также освящённая во имя Святых Апостолов Петра и Павла.
В советский период, характерный антирелигиозной политикой, многие храмы были закрыты или разрушены. Точные сведения о судьбе Петропавловской церкви в этот период ограничены, однако известно, что в 1930-х годах храм был закрыт, а здание использовалось для хозяйственных нужд.
В начале XXI века, в связи с возрождением духовной жизни в России, возникла необходимость восстановления храма в микрорайоне Черёмухово. В апреле 2011 года настоятелем храма был назначен иерей Виктор Сурин. Великое освящение храма во имя Святых Первоверховных Апостолов Петра и Павла состоялось 20 мая 2012 года.
