Инициатива строительства храма возникла в период с 2009 по 2014 годы. Здание церкви было возведено на личные пожертвования жителей Таймыра и соседней Тюменской области. Основным строителем выступил Александр Александрович Бондаренко, который активно занимался сбором средств для строительства храма на Диксоне. Существенную помощь в сборе средств оказал бывший глава Таймыра С.В. Батурин, организовавший сбор личных средств среди своих подчинённых. Благодаря этим усилиям храм был построен и стал важным духовным центром для местного населения.
Архитектурно храм представляет собой деревянное здание, построенное по старорусской технологии без использования гвоздей, что подчёркивает его уникальность и соответствие традициям русского деревянного зодчества. Золочёный иконостас храма был изготовлен в мастерской «Георг» в Красноярске и пожертвован предпринимателем из Тюменской области. Две главки храма были изготовлены благодаря пожертвованиям, организованным О.М. Бударгиным.
Первое богослужение в храме состоялось 4 сентября 2010 года, совпав с празднованием 95-летия Диксона и 68-летия героической обороны посёлка во время Великой Отечественной войны. В сентябре 2015 года, к столетию со дня основания Диксона, храм был освящён.