Храм Димитрия Солунского в селе Новодмитровка Орловской области представляет собой кирпичное сооружение, возведённое в период с 2007 по 2009 год по проекту архитектора Г. Ф. Сенчука. Здание выполнено в русском стиле, характеризуется трёхапсидной композицией и одноглавым завершением. Первоначально храм планировался как Троицкий, однако в 2010-х годах был освящён во имя великомученика Димитрия Солунского.
Село Новодмитровка, где расположен храм, исторически входило в состав Дмитровского района Орловской области. Архитектурный облик церкви отражает традиции православного зодчества с вертикальными пропорциями и лаконичным декором. Строительство велось при участии местной общины и благотворителей.
15 ноября 2023 года в храме впервые было совершено архиерейское богослужение, что отметило новый этап в его истории. Богослужение возглавил правящий архиерей Орловской епархии, что подчеркнуло канонический статус храма в структуре Русской Православной Церкви.
Храм функционирует как приходской, совершая регулярные богослужения согласно церковному уставу. Его архитектура и внутреннее убранство соответствуют традициям православной литургической практики. Исторические сведения о более ранних культовых сооружениях на этом месте в открытых источниках отсутствуют.