Построенный в 1692 году на средства князя Щербатова, храм служил домовым храмом при усадьбе и отличался значительными размерами и архитектурными особенностями.
Архитектурный стиль храма относится к нарышкинскому барокко. Здание двухэтажное, выполнено из кирпича, с завершением в виде двухъярусной главки со звонницей. Компоновка храма напоминает форму корабля, что является редкостью для храмов данного периода. Особое внимание привлекает восточная часть храма и арочная галерея. На северном фасаде сохранилась доска с надписью, указывающей на дату постройки и имя ктитора.
Храмовый комплекс в селе Трубино включает также церковь Воскресения Христова, построенную в 1674 году. Таким образом, в селе находятся два храма, возведённые с разницей в 18 лет. Церковь Воскресения Христова использовалась для богослужений в летний период, так как не имела отопления, тогда как храм «Знамение» функционировал круглогодично.
В 1930-х годах храм «Знамение» был закрыт, и его помещения использовались в качестве склада зерновых, а позднее — для хранения машино-тракторного оборудования. В этот период здание подверглось значительным изменениям и утратам. Купол храма был разобран, и на его месте обосновались аисты.
В 1990-х годах начались восстановительные работы. Был восстановлен центральный купол, и храм вновь стал использоваться для богослужений. В настоящее время храм продолжает функционировать.