Первоначально богослужения проводились в здании бывшего магазина спортивных товаров, переданного верующим производственным объединением «Колос». Это здание, построенное в 1970-х годах, было адаптировано под временный храм, где несколько лет совершались богослужения. С течением времени возникла необходимость преобразования этого помещения в полноценный храм. Было принято решение о проведении строительных работ, включающих возведение куполов, притвора и колокольни. В этих работах активное участие приняли как отдельные жители посёлка, так и местные предприятия. Основные финансовые расходы были покрыты за счёт средств Смоленской епархии. Прихожане также внесли значительный вклад, многие из них пожертвовали хранившиеся у них иконы для нового храма.
В период с 2006 по 2009 годы на въездах в посёлок были установлены четыре поклонных креста, символизирующих возрождение православных традиций в регионе. В 2008 году, в праздник Крещения Господня, впервые в истории прихода была организована купель на берегу реки Стомять, что стало важным событием для местной общины.
10 марта 2012 года епископ Смоленский и Вяземский Пантелеимон (Шатов) совершил чин освящения храма во имя преподобного Сергия Радонежского. С этого момента храм официально начал свою деятельность как полноценный духовный центр посёлка Стодолище.
