Первоначально на месте современного храма в 1738 году была возведена деревянная церковь в честь святого Димитрия Солунского с приделом Благовещения. В 1847 году данное сооружение подверглось значительной перестройке. Со временем деревянная церковь обветшала и была разобрана.
Ныне существующий каменный храм был построен в период с 1894 по 1898 годы на земле, пожертвованной дворянином С.С. Устимовичем, при финансовом участии местных прихожан. Строительство осуществлялось под руководством тверского купца А.Г. Щербакова, а надзор за строительными работами последовательно осуществляли архитекторы В.И. Кузьмин, П.Ф. Федоров и А.П. Федоров. Внутренняя отделка и освящение храма относятся к началу XX века.
Архитектурный облик храма представляет собой пример поздней эклектики, сочетающей элементы барокко, классицизма и русского стиля. Здание построено из кирпича с использованием лицевой кладки на цементном растворе, имеет белокаменные цоколь и декоративные элементы. В интерьере доминирует высокое пространство храма с тромпами при переходе к восьмерику, перекрытому сомкнутым восьмилотковым сводом. Трапезная часть храма перекрыта крестовыми сводами, опирающимися на подпружные арки. Свод нижнего яруса колокольни имеет коробовую форму.
Внутреннее убранство храма включает фрагменты масляной живописи начала XX века. На своде основного объема изображены архангелы, на тромпах — евангелисты, на сводах трапезной — орнаментальные композиции. От главного иконостаса начала XX века сохранились части двух верхних ярусов — Деисусного и Пророческого, с колонками, украшенными коринфскими капителями. Иконостас южного придела трапезной представляет собой двухъярусную композицию с витими колонками и резными элементами в духе эклектики.
В 1933 году, после ареста последнего настоятеля храма, священника Николая Павлинова, храм был закрыт по распоряжению местных властей. Со временем здание было разграблено и использовалось в хозяйственных целях, а к 1980-м годам оказалось заброшенным.
В начале XXI века начались работы по восстановлению храма. 17 января 2015 года состоялось освящение придела в честь Благовещения Пресвятой Богородицы. 1 марта 2025 года митрополит Тверской и Кашинский Амвросий освятил Великим чином главный престол храма.
