История храма восходит к концу XVIII века, когда на месте ранее существовавшей деревянной церкви, просуществовавшей до 1790 года, была возведена каменная одноглавая церковь с колокольней. Строительство завершилось в 1795 году на средства надворного советника Якова Фёдоровича Палицына.
Архитектурно храм представляет собой кирпичное здание в стиле барокко. Основной объём — одноглавый четверик со срезанными углами, к которому примыкает полукруглая апсида. С запада к четверику пристроена трапезная, соединённая с трёхъярусной колокольней, завершённой шпилем.
Внутреннее убранство храма включало три престола: главный — в честь святых мучеников Флора и Лавра, а также приделы во имя святителя Василия Великого и святого Архистратига Михаила. В ризнице хранились старинные книги и указы. В приход храма входили несколько населённых пунктов, включая село Протасьево и близлежащие деревни.
В 1931 году, в период антирелигиозной политики советского государства, храм был закрыт и использовался в хозяйственных целях. В результате длительного запустения здание пришло в неудовлетворительное состояние.
