Приход храма святых Новомучеников Омских в поселке Горячий Ключ был зарегистрирован в сентябре 2005 года. Первые богослужения совершались в помещении местной школы, а затем во временных приспособленных зданиях. В 2007 году митрополит Омский и Таврический Феодосий (Процюк) совершил чин освящения закладного камня и поклонного креста на месте будущего храма, который планировалось возвести в честь преподобного Сергия Радонежского. Место для строительства было выбрано в 1 км от поселения, на территории кладбища.
До завершения строительства постоянного храма богослужения проводились во временном помещении, а в летний период - в строящемся храме. Приход относится к Омской епархии Русской Православной Церкви (Московский Патриархат). Наименование храма связано с памятью о новомучениках, пострадавших за веру в Омском регионе в XX веке, включая таких святых, как священноисповедник Сильвестр (Ольшевский), священномученики Алексий (Орлов), Андроник (Никольский) и Аркадий (Ершов).
История прихода отражает процесс возрождения церковной жизни в сельских поселениях Омской области в постсоветский период. Строительство храма осуществлялось при участии местной общины. Архитектурные особенности здания соответствуют традициям православного храмостроительства. В административных документах приход значится как местная религиозная организация, осуществляющая деятельность в соответствии с уставом Русской Православной Церкви.