Согласно архивным данным, первоначальная деревянная церковь была построена в 1751 году на основании Синодального указа от 4 июля 1747 года и разрешения на строительство от 28 ноября 1748 года.Этот храм был однопрестольным и освящен в честь Богоявления Господня.
В 1880 году, после пожара, уничтожившего первоначальное здание, на средства прихожан была возведена новая деревянная церковь на кирпичном фундаменте, также освященная в честь Богоявления Господня. В 1889 году к ней был пристроен теплый придел, в котором устроен престол во имя Живоначальной Святой Троицы. Архитектурно здание имело длину 15 саженей, трехъярусную колокольню высотой 9,5 саженей, на которой размещалось пять колоколов, самый крупный из которых весил 103 пуда.
К началу XX века приход храма включал село Тарханы и деревни Шаймурзино, Верхнее Атыково, Верхнее Турмышево, Нижнее Турмышево, Сигачево, Тюнсюрово и Абамза. В 1840 году при храме было открыто начальное училище, а в 1899 году в деревне Шаймурзино начала функционировать церковная школа грамоты.
В 1930 году с храма были сняты кресты с куполов, однако в 1933 году богослужения возобновились. В 1936 году церковь была окончательно закрыта, а здание переоборудовано под сельский клуб. В 1989 году, по ходатайству верующих, здание возвращено церковной общине. 30 апреля 1990 года прихожане во главе со старостой общины заняли здание, вынесли клубный инвентарь и приступили к восстановлению храма. Незначительные утраты были восстановлены, и богослужения возобновились.