Решение о строительстве каменного храма в честь святых апостолов Петра и Павла в городе Шелехове было принято весной 1995 года по инициативе епископа Иркутского и Ангарского Вадима (Лазебного) и мэра Шелеховского района Владислава Поздняка. Православный приход в городе существовал с марта 1994 года и первоначально располагался в помещении бывшего Дома культуры «Строитель».
Проект храма разработан архитектором Александром Яковлевым, членом Союза архитекторов России. В конкурсе 1995 года его проект занял первое место среди 13 представленных. Архитектурное решение выполнено в традициях русских православных храмов конца XVIII - начала XX веков с элементами византийского стиля. Конструктивная часть проекта, включая фундамент, рассчитанный на землетрясение магнитудой до 10.0, разработана архитектором Леонидом Латышевым.
Торжественная закладка первого камня состоялась 12 июля 2000 года в день памяти святых апостолов Петра и Павла. В 2007 году на колокольне были установлены 11 колоколов, отлитых в Каменске-Уральском. Первая Божественная литургия совершена 12 июля 2011 года в ещё строящемся храме. В 2014 году завершена установка куполов и освящены кресты.
Храм имеет габариты 34,2×52,8 метров, высота колокольни составляет 49 метров. Внутреннее пространство включает четверик размером 19,5×19,5 метров с высотой сводов 30 метров, трапезную и притвор. В цокольном этаже расположены крестильня, ризница, помещения воскресной школы и служебные помещения. Храм рассчитан на одновременное присутствие до 1500 человек в праздничные дни.
С 2019 года ведётся роспись интерьеров храма художниками Николаем Новиковым и Галиной Зайцевой. В январе 2023 года богослужения перенесены из временной трапезной в основной объём храма. В храме находятся частицы мощей святых, включая Матрону Московскую, Серафима Саровского, Петра и Февронии Муромских, а также старинная икона апостолов Петра и Павла с частицами их мощей.