Храм преподобного Сергия Радонежского в жилом районе Осиновка города Братска был основан в 2013 году, в год 700-летия со дня рождения святого. Приход образован как местная религиозная организация в составе Братской епархии Русской Православной Церкви (Московский Патриархат).
Строительство храма началось в 2014 году на месте бывшей танцплощадки в сквере имени Сергея Вобликова. Проект предусматривал деревянное здание в новгородском стиле высотой 30 метров с золотыми куполами. Фундамент был заложен в июле 2014 года, а основные архитектурные работы завершены к 2020 году.
29 ноября 2020 года в храме состоялась первая Божественная литургия, которую совершили клирики епархии. К этому времени здание ещё не было полностью достроено, но уже использовалось для богослужений. Окончательное завершение строительных работ произошло позднее.
Храм относится к числу новых церковных построек в Братске, где на момент основания прихода действовало лишь три православных храма. Он был создан для удовлетворения духовных потребностей жителей Осиновки, где до этого существовала только небольшая молельная комната.
При храме действует приходская община, которая сформировалась ещё до постройки здания. Число прихожан постепенно увеличивалось: если в молельной комнате собиралось около 50 человек, то новый храм рассчитан на 200-400 верующих.