Строительство храма было обусловлено активным развитием посёлка Вырица в начале XX века, связанного с открытием железнодорожной станции на линии Царское Село — Дно. С увеличением населения возникла необходимость в создании православного храма. Земельный участок для строительства был безвозмездно предоставлен помещиком Корниловым, который также выделил землю для устройства церковного кладбища. Закладка храма состоялась 10 сентября 1906 года, а строительство велось на пожертвования местных жителей по проекту архитектора Николая Ивановича Котовича. Освящение храма в честь святых апостолов Петра и Павла было совершено 22 июня 1908 года.
Архитектурно храм представляет собой деревянное крестообразное в плане здание, выполненное в «старомосковском стиле», с высокой колокольней над притвором и двусветным нефом. Здание установлено на высоком фундаменте из валунов и вмещает до 1500 человек. Внутреннее убранство включает иконостас, хоругви, паникадило и семисвечник, перенесённые из закрытых храмов села Большая Ящера и деревни Усть-Введенское. Престол, установленный в 1952 году, облицован мраморными плитами и украшен металлической чеканной доской с изображением Воздвижения Креста Господня.
В 1928–1930 годах причт и община храма примыкали к иосифлянскому движению. В период репрессий 1930-х годов настоятели храма были арестованы и расстреляны. В 1939 году церковь была официально закрыта, и в её здании разместили клуб, а затем военкомат. В годы Великой Отечественной войны, в 1941 году, здание храма пострадало от авиационных бомбардировок, были уничтожены световой купол и звонница, обрушилась стена алтарной части. Немецкие войска использовали здание как конюшню.
В декабре 1941 года, по просьбе бывших прихожан во главе с архимандритом Серафимом (Проценко), немецкая комендатура разрешила вернуть храм верующим. Были восстановлены кровля, установлен фанерный престол и иконостас. 19 декабря 1941 года храм был освящён малым чином. После освобождения Вырицы советскими войсками в январе 1944 года церковь была вновь закрыта, но в том же году разрешено её повторное открытие. В последующие годы храм был восстановлен, приобретены новые колокола, иконы и церковная утварь. Освящение обновлённого храма состоялось 23 ноября 1952 года.
В 2005–2007 годах был проведён капитальный ремонт храма с воссозданием светового купола и завершением колокольни. Была осуществлена полная переборка исторического сруба, при этом каменный фундамент не разбирался. В 2005 году к северу от храма была построена деревянная церковь святого праведного Иоанна Кронштадтского, которая используется для совершения крещений.
В настоящее время храм святых апостолов Петра и Павла функционирует как приходской храм Гатчинского районного благочиннического округа Гатчинской епархии Русской Православной Церкви. На его территории располагаются также поминальный поклонный крест, часовня, родник, трапезная, церковные лавки и небольшое кладбище.
