Строительство осуществлялось по благословению Тобольского и Сибирского митрополита Антония и завершилось освящением храма в 1750 году.Однако 22 апреля 1820 года деревянная церковь была уничтожена пожаром.
В 1821 году, на месте сгоревшего храма, началось строительство новой каменной церкви по инициативе владельцев завода, семьи Ярцевых. Управляющий заводом Григорий Абрамович Уренцов принимал активное участие в строительстве, лично участвуя в переноске строительных материалов. Новый храм был одноэтажным, трёхпрестольным: главный престол освящён во имя святых апостолов Петра и Павла, правый придел — во имя святого апостола и евангелиста Матфея, левый придел — в честь преподобного Иоанна Лествичника. Главный престол был освящён 22 октября 1822 года, а придельные алтари — 25 и 26 июля 1828 года.
Архитектурно храм представлял собой монументальное сооружение, выполненное в стиле русского классицизма. Здание имело строгие композиционные формы и лаконичные объёмы. Фасады были оштукатурены и окрашены в тёплые оттенки, металлическая кровля имела зелёный цвет. Колокольня храма была трёхъярусной, увенчанной шпилем с крестом, и обладала хорошими акустическими свойствами. На колокольне было установлено девять колоколов, два из которых имели надписи, свидетельствующие о пожертвованиях боярыней Анной Леонтьевной Нарышкиной с детьми в 1672–1673 годах.
В конце XIX века Петропавловский храм считался одним из лучших в Екатеринбургской епархии. В 1893 году при храме была открыта церковно-приходская школа, в которой обучалось больше учеников, чем во всех школах заводского посёлка. Священник храма Александр Топорков получил орден Святой Анны III степени за труды в области народного образования.
В 1922 году началось изъятие церковных ценностей, а в 1930 году храм был закрыт, колокола сняты. Здание церкви использовалось для различных нужд: в 1935 году было переоборудовано под кинотеатр, затем в нём размещались историко-краеведческий музей, мини-зоопарк, прачечная, весоремонтная мастерская и колбасный цех. В 1974 году здание храма было взорвано.
10 сентября 1988 года в посёлке Шайтанка было открыто молебное помещение в приобретённом общиной доме. В октябре 1989 года исполком разрешил строительство нового храма на историческом месте. 4 июня 1990 года архиепископ Мелхиседек совершил освящение места и заложил камень на строительство новой церкви. 15 января 1993 года новый храм во имя святых первоверховных апостолов Петра и Павла был освящён. Проект храма разработал екатеринбургский архитектор Л.В. Соловьёв. Рядом с храмом был построен Дом обрядов, освящённый в 1995 году, где совершаются таинства крещения и венчания. Территория храмового комплекса обнесена кирпичной оградой с металлическими решётками и арочными воротами.
