Храм во имя святого великомученика Димитрия Солунского в селе Верхний Любаж был возведен в 1905 году. До этого времени население деревни было приписано к приходу Георгиевского храма соседнего села Игино. Село Верхний Любаж, как населенный пункт, существовало уже в XIV—XV веках и входило в состав Усожского стана Курского уезда. Разделение на Верхний, Средний и Нижний Любажи произошло не позднее середины XIX века.
Храм был построен как деревянный и освящен в честь Димитрия Солунского. В 1935 году храм был закрыт, а здание передано под сельский клуб. В 1980-е годы пожар практически уничтожил первоначальное деревянное здание храма. Впоследствии оно было восстановлено, но уже в кирпичном исполнении, что значительно изменило его первоначальный облик. Восстановленное здание использовалось как Дом культуры до 1998 года.
В 1998 году храм был возвращен православной общине. В Государственном архиве Курской области сохранились метрические книги Дмитриевской церкви за 1906—1909, 1910—1912 и 1917 годы. Село Верхний Любаж в 1935—1963 годах являлось административным центром Верхнелюбажского района. По данным на 1981 год, в селе проживало около 2 300 человек.