Первоначально село Обуховка носило название Петровская слобода, что связано с существованием на её территории церкви во имя святых апостолов Петра и Павла. Переименование в Обуховку произошло в конце XVIII века, предположительно в честь помещика Обухова или в связи с развитием кузнечного ремесла, от слова «обух».
В 1842 году обуховцами был возведён деревянный храм на каменном фундаменте, заменивший более древнюю церковь, которая, по преданиям, ушла в зыбучий песок. Строительство осуществлялось с использованием кирпича солдатского кирпичного завода. Храм имел значительные размеры для деревянного сооружения: длина — 36 аршин (24,86 м), ширина — 18 аршин (12,76 м). Одновременно с церковью была построена круглая деревянная колокольня с пятью колоколами. Иконостас храма был одноярусным, украшенным резным орнаментом на алом фоне, а стены внутри украшали иконописные изображения.
В 1880 году при храме была открыта церковно-приходская школа, инициатором создания которой стал настоятель храма священник Димитрий Ковалевский, являвшийся также первым учителем. В 1903 году в селе была открыта земская школа. В начале XX века в храме служил священник Константин Мячин, а псаломщиком был Иван Дагаев.
С установлением советской власти в 1918 году метрические книги церкви были изъяты, а церковные земли переданы государству. В 1920 году здание храма было передано местным жителям для религиозного пользования, однако в 1922 году из него были изъяты предметы церковного имущества, включая серебряные кадила, кресты и оклады.
18 декабря 1946 года деревянный храм сгорел. Сельчане пытались потушить пожар, но огонь был настолько сильным, что подойти к зданию было невозможно.
15 июля 2011 года состоялось освящение закладного камня нового храма на месте утраченного. 27 июля 2016 года был освящён новопостроенный храм, возведённый на историческом месте. С момента освящения в храме совершаются богослужения, включая особые литургии для детей с ограниченными возможностями.
