Первоначально богослужения проводились в молитвенной комнате, организованной в одном из зданий Шаталовского гарнизона. В этом помещении также функционировала воскресная школа для детей и взрослых. Однако необходимость в собственном храме стала очевидной, и было принято решение о строительстве отдельного церковного здания в поселке.
Выбор небесного покровителя храма пал на святого благоверного великого князя Димитрия Донского, известного своей ролью в освобождении Руси от татаро-монгольского ига и объединении русских земель. Этот выбор был обусловлен военной историей поселка: в Шаталово базировался авиационный полк, и храм решили посвятить покровителю русского воинства.
Строительство храма началось с закладки камня 1 июня 2008 года. Местоположение для строительства было выбрано в центре поселка Шаталово, рядом с автомобильной дорогой А141 Смоленск – Брянск. В процессе строительства рядом с храмом был освящен источник в честь иконы Божией Матери «Неупиваемая Чаша», что способствовало привлечению паломников и укреплению духовной жизни общины.
Освящение храма состоялось 10 ноября 2013 года. Это событие стало важной вехой в жизни поселка, так как храм стал первым на Смоленщине, посвященным святому Димитрию Донскому.
Архитектурно храм представляет собой деревянное здание, выполненное в традиционном русском стиле. Рядом с храмом находятся святой источник и купель, которые стали местом притяжения не только для местных жителей, но и для паломников из других регионов.
